Расчет силы тяги на ведущих колесах на передачах

 

Расчет производится по формуле

 

                                                                        ,Н (4)

 

где М_j- крутящий момент двигателя, кгс м (М₁, М_М, М₂, М_N,);_{ki -} передаточное число коробки передач (КП) на i-той передаче;_P2 - передаточное число раздаточной коробки (РК) на 2-ой передаче;_o - передаточное число главной передачи;_k - радиус качения колеса, м;

η_m - КПД трансмиссии;

(i,j) - порядковые номера передач в КП и крутящего момента

Для полноприводного автомобиля можно принять η_m = 0,85

Если выражение (4) преобразовать, то получим

 

Р_k(i,j) = К_P2 · M_j · i_ki, (4а)

К_P2 =

 

 

Сила тяги на ведущих колесах на первой передаче в КП и второй передаче в РК при устойчивой минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя n₁ составит:

 

Р_{к (1,1)} = К_P2 · M₁· i_k1.

 

Данные расчета на остальных передачах КП (2-й передаче в РК) и частотах вращения коленчатого вала (n_м, n₂, n_N) производится по выражению (4а) и вносится в таблицу 3.

Определить величину силы тяги на ведущих колесах при различных передачах в КП, частоте вращения коленчатого вала двигателя и первой передаче в РК по формуле

 

где i_P1 - передаточное число раздаточной коробки (РК) на 1-ой передаче;

Сила тяги на ведущих колесах на первой передаче в КП и первой передаче в РК при минимальной устойчивой частоте вращения коленчатого вала двигателя n₁ составит:

 

Р_{к (1, 1)} = К_P1 · M₁· i_k1,

К_P1 =

 

 

Данные расчета на остальных передачах КП (1-й передаче в РК) и частотах вращения коленчатого вала (n_м, n₂, n_N) производится по выражению (4б) и вносится в таблицу 3.

Расчет скоростей движения автомобиля на передачах

Скорости движения автомобиля на i-х передачах в КП и второй передаче в РК (Vi) определяются по формуле

 

где n_д - частота вращения коленчатого вала (n₁, n_м, n_2, n_N)

При n₁ на первой передаче в КП получим

 

 

где

 

Все данные расчета заносятся в табл. 4.

Подобным образом рассчитаем скорости на первой передаче в КП и первой передаче в РК при различных частотах вращения коленчатого вала (n₁, n_м, n_2, n_N)

 

 (5а)

При n₁ получим V₁ = К₂ п_{q 1}, км/ч

Остальные данные заносятся в табл. 4.

Расчет силы сопротивления воздуха

 

Так как сопротивление воздуха проявляется при скоростях более 30 км/ч, то расчет выполним для 2-х высших передач в КП и второй передачи в РК.

 

(6)

 

где V_i - скорость движения, км/ч;_w - коэффициент обтекаемости (лобового сопротивления);

В- ширина автомобиля, м;

Н- высота автомобиля, м,

Можно принять для грузового автомобиля

Определение значений динамического фактора

 

На низших передачах Р_w = 0.

На первой передаче в КП и второй - в РК при частоте вращения коленчатого вала n₁ получим

 

 (7)

 

Расчеты для остальных передач и частот вращения коленчатого вала, заносим в табл. 6.

При включенной первой передаче в РК и первой передаче в КП получим

 

 (7а)

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе были рассмотрены технические характеристики автомобиля Урал-5323. На их основе был произведен расчет тягово-скоростных свойств. Полученные данные сведены к табличному виду в приложении к работе. Так же был построена диаграмма зависимости динамического фактора от скорости автомобиля. Используя эту диаграмму и зная условия дорожного покрытия (коэффициент сопротивления качению) можно найти скорость движения в данных условиях на определенной передаче.

 

 

Приложение

 

Таблица 1 Результаты расчетов

a	b	c	n i	n max	Ni/nmax	Ni	Mi
0,53	1,56	1,09	900	3200	0,0116	37,2317	395,07
			1900		0,0219	70,0139	351,912
			2500		0,0291	93,1104	355,682
			3200		0,0344	110	328,281

 

Таблица 2 определение свободного радиуса колеса

r0	rк
0,5588	0,53086

Таблица 3 определение силы тяги на колесе

	n i500	n i1100	n i1500	n i2100
Рк 1;1	70551,36	62844,23	63517,49	58624,31
Рк 2;1	50380,79	44877,12	45357,9	41863,67
Рк 3;1	35960,2	32031,86	32375,02	29880,95
Рк 4;1	25555,47	22763,76	23007,63	21235,19
Рк 5;1	9126,955	8129,913	8217,01	7583,998
Рк 1;2	33595,89	29925,82	30246,42	27916,34
Рк 2;2	23990,85	21370,06	21599	19935,08
Рк 3;2	17123,91	15253,26	15416,68	14229,03

Таблица 4 определение скорости движения

	900	1900	2500	3200
Vк 1;1	1,47565	3,1153	4,099	5,2467
Vк 2;1	2,06644	4,3625	5,7401	7,3473
Vк 3;1	2,89511	6,1119	8,042	10,294
Vк 4;1	4,07383	8,6003	11,316	14,485
Vк 5;1	11,4067	24,081	31,685	40,557
Vк 1;2	3,09885	6,542	8,6079	11,018
Vк 2;2	4,33952	9,1612	12,054	15,429
Vк 3;2	6,07973	12,835	16,888	21,617

Таблица 5 определение силы сопротивления движению

	n i500	n i1100	n i1500	n i2100
Pw 4;2	Pw 4;2	27,011	120,38	208,42
Pw 5;2	Pw 5;2	211,77	943,81	1634

Таблица 6 Определение динамического фактора

	n i500	n i1100	n i1500	n i2100
D 1;1	0,1723	0,3001	0,3115	0,2863
D 2;1	0,1147	0,1998	0,2074	0,1906
D 3;1	0,0826	0,1439	0,1494	0,1373
D 4;1	0,0585	0,1019	0,1058	0,0973
D 1;2	0,0493	0,0859	0,0892	0,0820
D 2;2	0,0328	0,0571	0,0593	0,0545
D 3;2	0,0236	0,0395	0,0398	0,0335
D 4;2	0,0167	0,0261	0,0245	0,0165