Определение передаточного числа трансмиссии автомобиля

Определение передаточных чисел трансмиссии автомобиля

Общее передаточное число трансмиссии автомобиля определяется по формуле

,

где U₀ – передаточное число главной передачи;

U_К1 – передаточное число коробки передач на первой передаче;

U_Р – передаточное число раздаточной коробки.

Распределение общего передаточного числа трансмиссии между отдельными элементами зависит от схемы трансмиссии.

Передаточное число главной передачи определяется исходя из обеспечения максимальной скорости движения автомобиля

,

где — обобщенный радиус качения колеса, м;

n_max – максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя,

U _КZ — передаточное число коробки передач на высшей передаче.

У автомобилей с карбюраторным двигателем U_КZ = 1,0.

У автомобилей с дизельным двигателем U_КZ = 0,664…0,613;

U _Р – передаточное число раздаточной коробки на высшей передаче.

V_max – максимальная скорость движения автомобиля на высшей

передаче м · с -1 .

Передаточное число коробки передач на первой передаче определяется исходя из условия преодоления автомобилем максимального дорожного сопротивления при использовании максимального динамического фактора по сцеплению выражаемого равенством

,

где — коэффициент сцепления движителя с дорогой;

k — коэффициент загрузки ведущих колес. Для автомобилей со

всеми ведущими колесами при блокированном приводе k = 1.

Исходя из условия получения максимальной величины динамического фактора автомобиля, определяется передаточное число первой передачи

,

где М_еmax – максимальный крутящий момент двигателя, определяемый

по скоростной характеристике;

— КПД трансмиссии автомобиля, = 0,85…0,95.

Минимальное число ступеней Ζ в коробке передач определяется из зависимости

,

где n_Н и n₀ – номинальная частота вращения коленчатого вала

двигателя и частота вращения коленчатого вала,

соответствующая максимальному моменту. Берется из

Для обеспечения наибольшей интенсивности разгона структура передач строится по геометрической прогрессии.

Знаменатель прогрессии для автомобиля с карбюраторным двигателем определяется по формуле

,

Знаменатель прогрессии для автомобиля с дизельным двигателем

,

где U_КZ-1 — передаточное число коробки передач, предшествующее

Для автомобиля с карбюраторным двигателем U_К = 1, для автомобиля с

Передаточные числа промежуточных передач

, , , и т.д.

Передаточное число коробки передач для заднего хода

Построение динамической характеристики автомобиля

Динамическая характеристика представляет собой графическую зависимость свободной силы тяги от скорости движения автомобиля на различных передачах и является основным документом, характеризующим тягово — динамические качества автомобиля.

Расчет тяговой характеристики производится в следующем порядке.

В таблицу 7.4 вносятся значения частоты вращения n коленчатого вала и соответствующие им значения крутящего момента М из скоростной характеристики двигателя.

Скорость движения автомобиля определяется из формулы, м/сек.

Касательная сила тяги определяется по формуле, Н

Сила сопротивления воздуха, Н

,

где k – коэффициент обтекаемости, k = (0,6…0,7) ;

F – площадь лобовой поверхности автомобиля, м 2 . ;

В — колея колес автомобиля, м. Принимается по прототипу;

Н — высота автомобиля, м. Принимается по прототипу;

V — скорость движения автомобиля, м/с. Принимается по прототипу.

При скорости движения автомобиля меньше 30 км/час сила

сопротивления воздуха не учитывается.

Свободная сила тяги, Н

Отношения свободной силы тяги к весу автомобиля называется динамическим фактором автомобиля

Найденные значения величин заносятся в таблицу 7.4.

Таблица 7.4- Параметры динамической характеристики автомобиля

Передача	n	М Н·м	V м·с -1	РК Н	РW Н	Ра Н	D
n1 ……. n2
n1 ……. n2
3 и т.д.

По данным таблицы строится в функции от скорости движения тяговая и динамическая характеристики автомобиля (рис.7.2).

Рисунок 7.2 – Тяговая и динамическая характеристика автомобиля

Применение динамической характеристики значительно упрощает решение эксплуатационных задач, так как возможность автомобиля при реализации различных видов и величин сопротивлений на каждой передачи могут быть определены без дополнительных расчетов.

Источник статьи: http://zdamsam.ru/a53519.html

Определение передаточных чисел трансмиссии

Передаточные числа трансмиссии определяются в следующей последовательности:

-принимается передаточное число высшей передачи коробки передач U_в ;

-определяется передаточное число главной передачи U_о;

-определяется передаточное число первой передачи коробки передач U₁;

-определяется диапазон коробки, а по нему со справочной литературы определяется количество передач коробки;

-рассчитываются передаточные числа промежуточных передач коробки.

Передаточное число высшей передачи коробки передач принимают по базовому автомобилю или учитывая следующее:

-для грузовых автомобилей с карбюраторными двигателями высшая передача прямая U_в=1, а для таких же автомобилей с дизелями — U_в= 0,72. 1. Если на дизеле установлена дополнительная коробка (делитель или демультипликатор); тогда U_в =0,71…0,82 ;

-для легковых автомобилей заднеприводных U_в=1. 0,82, а переднеприводных высшая передача ускоряющая U_в =0,73. 0,95;

-в городских и пригородных автобусов U_в=1, в междугородных

Передаточные числа высших ступеней раздаточных коробок U_рв находятся в пределах U_рв= 0,917. 1,31.

Передаточное число главной передачи определяют из условия: обеспечить заданную максимальную скорость движения V_max автомобиля при максимальной угловой скорости коленчатого вала, высших передачах коробки передач и раздаточной коробки. В этом случае максимальная скорость движения автомобиля запишется

.

Отсюда . (6.2)

Передаточное число первой передачи U₁ коробки передач определяют, исходя из выполнения двух условий:

— преодоление автомобилем заданного максимального коэффициента сопротивления дороги y_max;

— обеспечение минимальной скорости движения автомобиля V_min 1…1,4 м/с для подъезда к погрузке и разгрузке.

Первое условие будет выполняться, если

где Р_{k max}— максимальная окружная сила на ведущих колесах автомобиля, которая определяется так

,

где М_{e max}— максимальный крутящий момент двигателя, который берется из его внешней скоростной характеристики ;

U_рн— низшая передача раздаточной коробки. Принимается по прототипу или в пределах U_рн =1,31. 2,28.

Р_{y max}— максимальная сила сопротивления движению автомобиля

.

После подстановки и преобразований получим передаточное число первой передачи, исходя из выполнения первого условия,

. (6.3)

Второе условие запишется следующим образом

.

Отсюда , (6.4)
где w_{e min} =70 …90 рад/с- минимальная угловая скорость коленчатого вала.

Из рассчитанных по формулам (6.3),(6.4) значений передаточного числа первой передачи принимается большее из них.

Количество передач в коробке принимается по прототипу или вначале рассчитывается диапазон Д_к коробки

,

равный отношению передаточных чисел крайних передач, а затем по табл. 6.2 определяется число ступеней коробки передач n.

Дк	5,7. 8,5	7,9. 9,4	8. 10	9,2. 18,5
Число ступеней n

Для расчета промежуточных передач коробки существуют две принципиальные концепции:

— получение минимального времени и пути разгона до максимальной скорости;
— обеспечение минимального расхода топлива.

Ниже рассмотрено определение передаточных чисел, исходя из первой концепции, в основу которой положено наиболее полное использование мощности двигателя.

Примем следующие допущения:

-переключение передач происходит в неизменном диапазоне частот вращения коленчатого вала n₁ и n₂;

-падение скорости при переключении передач отсутствует.

Задача сводится к получению зависимости для определения промежуточных передач при известных U_в, U₁ и количестве передач n.

С учетом принятых допущений движение автомобиля возможно, если скорость автомобиля при n ₂ на предыдущей передачи равняется его скорости на последующей при n_1.

На рис. 6.2 приведены зависимости скорости движения автомобиля от оборотов коленчатого вала в диапазоне n ₁ и n ₂ на трех передачах. Из рис.6.2 следует, что движение автомобиля возможно, если

;

Рис. 6.2 Зависимость

V_2min— минимальная скорость движения автомобиля на второй передачи.

Минимальная скорость движения на второй передачи равна .

Из равенства скоростей на первой и второй передачах имеем

или .

или .

Исходя из анализа приведенного выше, для т-ой передачи запишем

. (6.5)

Неизвестной величиной в формуле (6.5) является . Для его определения воспользуемся исходными данными, имея ввиду, что U_n=U_в.

Если принять m=n, тогда формула (6.5) запишется

.

Отсюда .

Подставим полученное значение в формулу (6.5), получим зависимость для определения передаточного числа m-ой передачи коробки передач (6.6).

Что же касается заднего хода, то он служит для маневрирования автомобиля и его передаточное число выбирают при компоновке коробки передач из соотношения

Источник статьи: http://helpiks.org/8-11383.html