Визначення передавального числа головної передачі - Транспорт
4. Визначення передавального числа головної передачі
Передатне число головної передачі визначаємо з умови забезпечення максимальної швидкості руху на прямій передачі в коробці
(7)
Попередньо вибирають передатне число коробки передач на вищій передачі. У більшості випадків вищою є пряма передача iкв = 1. У автомобілях з однією провідною віссю додаткова коробка не ставиться, тоді iД = 1.
Отримане за формулою (7) передавальне число головної передачі необхідно зіставити з передатним числом головної передачі аналога автомобіля, що проектується.
Для отримання достатнього дорожнього просвіту та спрощення конструкції передавальне число головної передачі рекомендується брати менше 7 у вантажних автомобілів вантажопідйомністю до 4-5 т і не більше 10 у важких вантажних автомобілів. У разі передача виконується з двох щаблів і називається подвійний головною передачею.
=7,85
5. Визначення передавальних чисел коробки передач та додаткової коробки
Від кількості передач та їх передавальних чисел залежить здатність автомобіля до подолання підйомів, швидкого розгону та руху з високою швидкістю у заданих дорожніх умовах.
У вантажних автомобілях застосовують чотири- та п'ятиступінчасті коробки передач, причому у другому випадку остання передача зазвичай має передатне число менше 1, тобто. є прискорюючою.
Визначення передавальних чисел коробки починають з розрахунку передавального числа першої передачі.
Для цього використовують рівняння силового балансу руху автомобіля, що встановився:
(8)
де Рf – сила опору дороги, Н;
РВ - сила опору повітря, Н;
Gа - маса автомобіля, кг;
Оскільки на першій передачі швидкість руху автомобіля невелика, силою опору повітря можна знехтувати. Тоді рівняння (8) набуде вигляду: . Опір дороги, що оцінюється коефіцієнтом, може бути подолано, якщо відношення максимальної тягової сили до маси автомобіля буде рівним або більше цього коефіцієнта, тобто.
. (9)
Підставивши значення тягової сили, отримаємо:
, (10)
= (0,38 * 0,488 * 9,81 * 10525) / (544,29 * 7,85 * 0,9) = 5,187 (11)
де Мmax - максимальний момент, Нм.
Збільшення передавального числа першої передачі припустимо лише величини, коли він розвивається тягова сила ще досягне сили зчеплення коліс з дорогою, тобто.
, Н (12)
де Gсц - зчіпна маса, що припадає на провідні колеса автомобіля;
- Коефіцієнт зчеплення (перевірка по зчепленню ведеться для хорошого сухого шосе при = (0,6. 0,8).
З рівностей (11) та (12) отримуємо:
(13)
У розрахунках приймають такі значення G сц:
1,3 * 0,7 * 10525 = 9577,75, кг
• для двовісного автомобіля з однією задньою віссю ,
де G2 - маса автомобіля, що припадає на задню вісь;
- Коефіцієнт перерозподілу навантаження, рівний при розгоні 1,24-1,35.
= (0,7 * 0,488 * 9,81 * 9577,75) / (544,29 * 7,85 * 0,9) = 8,03
Якщо передавальне число iк1 знайдене за формулою (13), було б менше, ніж визначене за формулою (11), слід перевірити можливість збільшення маси, що припадає на провідні колеса, що може вимагати зміни радіусу шин.
Збільшення числа щаблів коробки покращує тягові якості автомобіля і особливо його здатність до розгону.
При великій кількості передач покращується використання потужності двигуна, такяк полегшується вибір передавального числа, при якому в даних дорожніх умовах повніше використовуватиметься потужність, що призводить до підвищення середньої швидкості руху автомобіля. При малій кількості щаблів коробки передач тягові якості автомобіля можуть бути покращені завдяки збільшенню передавального числа головної передачі.
Від вибору проміжних передавальних чисел коробки залежать як тягові, і економічні властивості автомобіля. Одним із найпростіших методів вибору передавальних чисел проміжних передач є метод, в основу якого покладено найбільш повне використання потужності двигуна при розгоні автомобіля, починаючи з першої та закінчуючи вищою передачею. За наявності безступінчастої коробки передач розгін можна робити, не змінюючи частоти обертання колінчастого валу двигуна. У цьому випадку можна працювати на частоті обертання пN використовуючи в процесі розгону максимальну потужність двигуна і отримуючи в результаті цього максимально можливі для прискорення автомобіля. При ступінчастій коробці для найкращого використання потужності двигун на всіх передачах повинен працювати в деякому діапазоні частоти обертання колінчастого валу від п1 до п2
Якщо знехтувати падінням швидкості в процесі перемикання передач, то кожен раз при перемиканні передач швидкість руху автомобіля, досягнута перед моментом перемикання, наприклад, в кінці розгону на першій передачі Vmax1 дорівнює швидкості, з якої починається розгін на другій передачі, тобто Vmax2
отже,
(15)
З рівності (15) слід, що з найкращого використання потужності двигуна передавальні числа підпорядковуються закону геометричної прогресії зі знаменником q.
З попереднього розрахунку відомі передавальні числа першої та вищоїпередач. Користуючись рівністю (15), можна знайти передатні числа проміжних передач для коробок з будь-яким числом ступенів.
Для коробки передач з ступенями передач передатне число будь-якої передачі можна визначити за формулою
, (16)
де до – номер передачі;
n – число щаблів, виключаючи пізню та прискорюючу передачі.
| 1 передача | 5,19 |
| 2 передача | 3,44 |
| 3 передача | 2,28 |
| 4 передача | 1,51 |
| 5 передача | 1,00 |
| задня передача | 6,22 |
Зазвичай передатне число заднього ходу iк3 = (1,2 ... 1,3) iк1. Передавальне число прискорюючої передачі вибирається з умов забезпечення паливної економічності навантаженого автомобіля під час руху хорошими дорогами з малими підйомами в межах 0,7…0,85.
Передатне число додаткової коробки приймається рівним iд автомобіля, обраного як аналог проектованого автомобіля.
6. Визначення швидкості руху
Швидкості руху автомобіля на кожній передачі на всіх вибраних частотах обертання колінчастого валу визначаємо за формулою (17), а результати розрахунків заносимо до таблиці
, м/с, (17)
де ni - Частота обертання колінчастого валу двигуна, рад/с;
rк - радіус ведучого колеса, м;
iгл - передатне число головної передачі;
iкi - передавальне число коробки на i-й передачі.
7. Визначення питомої сили тяги
Питомі сили тяги кожної передачі, всіх обраних частотах обертання колінчастого валу (швидкості руху) визначаємо за формулою (18), а результати розрахунків заносимо в таблицю.
(18)
За результатами розрахунків будуємо тягову характеристику, Маштабрекомендується вибирати для швидкості руху: 1 мм – (0,1…0,2) м/с, питомої сили тяги: 1 мм – 0,01.
1. Сергєєв В. П. Автотракторний транспорт: Навч. для вузів. - М.: Вища школа, 1984. - 304 с.
2. Трактори. Проектування, конструювання та розрахунок: Підручник / За заг. ред. І.П. Кнесевіча. - М: Машинобудування, 1991.-544 с.
3. Короткий автомобільний довідник НДІАТ. Вид. 9-е, перероб. та дод. - М: Транспорт, 1982. - 463 с.
4. Короткий автомобільний довідник НДІАТ. - М.: Транспорт, 1998. - 460 с.
5. Автотракторний транспорт: Завдання на контрольну роботу з методичними вказівками/Сос. В.П. Ананьєв В.П., В.П. Єрьомін. - М.: РГОТУПС, 2005. - 20 с.