Определение передаточных чисел трансмиссии
Коробка передач служит для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к карданному валу, для движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции
Во время трогания автомобиля с места при движении на подъем с грузом крутящий момент на колесах должен быть большим, чем при движении по горизонтальному участку дороги, когда автомобиль движется по инерции и сопротивление движению меньше. Для этого на автомобилях применяют ступенчатые шестеренчатые коробки передач.
В шестеренчатой передаче, состоящей из двух шестерен, из которых меньшая является ведущей, а большая ведомой, крутящий момент на ведомой шестерне будет большим во столько раз, во сколько число зубьев ведомой шестерни будет больше числа зубьев ведущей.
Число, получаемое от деления числа зубьев ведомой шестерни на число зубьев ведущей шестерни, называется передаточным числом. Если в передаче участвует несколько пар шестерен, то общее передаточное число получается умножением передаточных чисел всех пар шестерен, участвующих в передаче.
Для получения крутящего момента, различного по величине и необходимого для работы автомобиля, в разных условиях, в коробке передач имеется несколько пар шестерен с различным передаточным числом.
Определим передаточные числа трансмиссии Uтр i по формуле:
где Ui – передаточное число при соответствующей передачи из технической характеристики
Uо = 4,39 – передаточное число трансмиссии при главной передаче
Определим статический радиус автомобиля Rстат, м, по формуле:
где d = 0,37 – диаметр обода колеса
∆ = 0,8 – поправочный коэффициент
λz = 0,6 – коэффициент вертикальной деформации шины
Вш = 0,205 – ширина профиля шины
Примем динамический радиус равный статическому:
Определим кинетический радиус автомобиля Rкин, м, по формуле:
Тяговый баланс автомобиля
Тяговый баланс автомобиля представляет собой график зависимости окружной силы на ведущих колёсах, силы сопротивления качению, силы сопротивления воздуху от скорости движения автомобиля на всех передачах.
Определим скорость автомобиля на всех передачах при соответствующих частотах вращения коленчатого вала Vi(ω), м/с, по формуле:
где n(ω) рассчитывается по формуле:
Выполним аналогичные расчёты и при других частотах вращения коленчатого вала и занесём полученные результаты в таблицу 2.
Таблица 2 – Результаты расчётов скоростей автомобиля
ω |
60 |
120 |
180 |
240 |
300 |
360 |
420 |
480 |
540 |
600 |
660 |
V1(ω) |
1,15 |
2,30 |
3,45 |
4,60 |
5,75 |
6,90 |
8,06 |
9,21 |
10,36 |
11,51 |
12,66 |
V2(ω) |
2,04 |
4,07 |
6,11 |
8,14 |
10,18 |
12,21 |
14,25 |
16,28 |
18,32 |
20,35 |
22,39 |
V3(ω) |
3,14 |
6,28 |
9,42 |
12,56 |
15,69 |
18,83 |
21,97 |
25,11 |
28,25 |
31,39 |
34,53 |
V4(ω) |
4,31 |
8,62 |
12,93 |
17,24 |
21,55 |
25,85 |
30,16 |
34,47 |
38,78 |
43,09 |
47,40 |
V5(ω) |
5,40 |
10,80 |
16,20 |
21,60 |
26,99 |
32,39 |
37,79 |
43,19 |
48,59 |
53,99 |
59,39 |