Проектирование карданной передачи

курсовая работа

1.3 Определение передаточных чисел трансмиссии

Динамические качества автомобиля определяются во многом числом ступеней КПП, передаточными числами КПП и главной передачи. С целью определения числа ступеней и передаточных чисел трансмиссии необходимо в первую очередь определиться со схемой трансмиссии и представить её на рисунке в пояснительной записке. Например, схему трансмиссии классической компоновки можно представить так, как на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема трансмиссии проектируемого автомобиля.

Второй этап в решении задачи определения передаточных чисел трансмиссии заключается в подборе шин для проектируемого автомобиля. Тип шин подбирается по максимальной нагрузке, приходящейся на неё и максимальной скорости автомобиля Vmax. Для определения нагрузок на шины передней и задних осей определяются нагрузки на оси автомобиля из выражения 6

, Н (6)

где G1(2) - нагрузка, приходящаяся на переднюю-1 или заднюю-2 оси, Н;

g - ускорение свободного падения, м/с2 (g =9,81 м/с2);

х1(2) - часть полного веса автомобиля, приходящегося на переднюю 1 или задние 2 оси автомобиля,%.

У грузовых автомобилей при полном использовании грузоподъёмности 20-30% полного веса приходится на переднюю ось и 70-80% на задние (х1=20-30%, х2=70-80%). При затруднении в выборе нагрузок на оси проектируемого автомобиля следует воспользоваться распределением полного веса по осям у автомобиля аналога. Выбираем полный вес на переднюю ось x1 = 30%, на заднюю ось x2 = 70%.

G1 = 7150*9,8*(30/100)= 21021 Н

G2 = 7150*9,8*(70/100)= 49049 Н

Если после выполнения расчета окажется что нагрузка, приходящаяся на заднюю ось G2, значительно превышает нагрузку, приходящуюся на переднюю ось G1, то, для исключения значительного недогруза шин передней оси, следует увеличить число колес на задней оси, применив двухскатные колеса, либо увеличить число задних осей. Нагрузку, приходящуюся на шины передней и задних осей, определяют из выражения-7.

, Н (7)

где a1(2) - число передних-1 или задних-2 осей на автомобиле;

b1(2) - число колес на передней-1 или задней-2 оси автомобиля;

Gш1=21021/1*2=10511 Н

Gш1=49049/1*4=12262 Н

Выбор типа шины производим по рекомендациям литературного источника [3], по наиболее нагруженной шине и максимальной допустимой скорости движения на которую рассчитана эта шина. Типоразмер выбранной шины, допускаемую нагрузку и скорость движения на которую рассчитана шина, а также другие параметры шины приводим в пояснительной записке в виде таблицы -3

Таблица 3 - Характеристика шин проектируемого автомобиля.

Марка шины

Допустимая

нагрузка на шину, [G], Н

Максимально

допустимая

скорость,[V],км/ч

Диаметр обода

колеса, d, Ш

Ширина

профиля шины, B, Ш

Отношение высоты профиля шины

К ширине шины,

Н/B

Высота профиля шины, H, Ш

Статический радиус шины, м

220-508

11500

100

20

8,25

1

8,25

0,443

Отношение высоты профиля шины к ширине профиля Н/В, для шин грузовых автомобилей составляет 1 и поэтому Н=В.

Радиус качения колеса в с шиной выбранной марки определится по формуле-8

rk=0,0127(d+1,7H), м (8)

где d - диаметр обода колеса, дюймы (Ш);

H - высота профиля шины, дюймы (Ш);

rk = 0,0127(20+1,7•8,25) = 0,43 м.

Передаточное число главной передачи автомобиля определяется из условия обеспечения заданной максимальной скорости движения автомобиля Vmax на высшей передаче из выражения-9

, (9)

где uk- передаточное число коробки передач на высшей передаче.

u0 = 0,377*0,43*3000/1*100 = 4,9

КПП проектируемого автомобиля не имеет ускоряющую передачу, поэтому uk = 1

Передаточное число первой передачи КПП определяется из условия преодоления автомобилем максимального сопротивления дороги. При этом используется формула-10

, (10)

где ?max - максимальный коэффициент сопротивления дороги, преодолеваемой автомобилем на первой передаче (?max = 0,3…0,4).

Принимаю ?max = 0,4.

Меmax- максимальный вращающий момент, развиваемый двигателем, Нм (Меmax = 478 Нм).

?тр - КПД трансмиссии автомобиля (?тр = 0,85)

uk1 = 0,4*0,437150*9,8/478*4,9*0,85= 6,4

Полученное значение передаточного числа первой передачи КПП следует проверить по условию сцепления ведущих колес автомобиля с дорогой (на отсутствие буксования). Сцепление ведущих колес с дорогой будет обеспечено, если выполняется условие

PT max Pсц

где PT max - максимальная сила тяги на ведущих колесах автомобиля, Н.

PT max определяется по формуле-11

, Н (11)

PT max = 478*6,4*4,9*0,85/0,43= 29631, Н

Рсц - сила сцепления шин с дорогой, Н;

,

где ? - коэффициент сцепления шин с дорогой, ?=0,6…0,8.

Принимаю ? = 0,6

- сцепной вес автомобиля, Н;

для заднеприводных автомобилей Gсц=G2

где m2- коэффициенты перераспределения нормальных реакций; при трогании автомобиля с места m2=1,2.

Gсц = 49049*1,2 = 58858,8, Н

Рсц = 0,6*58858,8 = 35315,3, Н

PT max ? Pсц - условие выполняется

В случае не выполнения условия сцепления ведущих колес автомобиля с дорогой при принятом передаточном числе КПП все последующие прочностные расчеты механизмов трансмиссии следует вести по силе сцепления колес с дорогой Gсц.

Принятое передаточное число первой передачи КПП uk1 является основой для нахождения передаточных чисел других передач КПП. Для их нахождения необходимо определиться с числом ступеней КПП проектируемого автомобиля. В учебных целях рекомендуется принимать 4…5 ступеней, а при больших значениях максимальной скорости автомобиля (> 120 км/ч) следует применять ускоряющую высшую передачу с передаточным числом 0,7…0,8. Передаточные числа II, III и других передач КПП определяются по формуле-12

Принимаю 4-х ступенчатую КПП

, (12)

где - число ступеней КПП без учета ускоряющей передачи при её наличии;

- порядковый номер передачи.

uk2 = 3,4

uk3 = 1,9

uk4 = 1

Делись добром ;)