147776 (692057), страница 5
Текст из файла (страница 5)
2.1 Определение массы автомобиля
Собственная масса автомобиля (кг) определяем как:
(2.1)
где - номинальная грузоподъемность, кг;
- коэффициент грузоподъемности (для грузовых автомобилей
).
Полная масса груженого автомобиля (кг) вычисляется по формуле:
(2.2)
где Г- коэффициент грузоподъемности;
75 - масса водителя, кг.
2.2 Определение мощности двигателя
Необходимую мощность двигателя (кВт) определяем из условия возможности движения автомобиля с заданной максимальной скоростью по заданной дороге при полном использовании грузоподъемности автомобиля:
(2.3)
где - коэффициент суммарного сопротивления горизонтального участка пути, соответствующий движению на прямой передаче,
;
- максимальная скорость движения на прямой передаче, км/ч;
- коэффициент обтекаемости,
(для грузовых автомобилей
);
- площадь лобовой поверхности, м (принимаем по прототипу).
Площадь лобовой поверхности грузовых автомобилей можем определить по формуле:
(2.4)
где В - ширина колеи задних колес, м;
Н - габаритная высота, м;
- КПД трансмиссии (для грузовых 4К2
).
2.3 Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя
Внешняя скоростная характеристика представляет зависимость эффективной мощности и крутящего момента
от частоты вращения
вала двигателя при полном газе.
Расчет текущей мощности по внешней скоростной характеристике производится по формуле (1.4), а крутящего момента - по формуле (1.5).
Таблица 2.1
Внешняя скоростная характеристика двигателя
| 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.9 | 1.0 | 1.1 |
| 0.09 | 0.16 | 0.25 | 0.36 | 0.49 | 0.81 | 1 | 1.21 |
| 0.027 | 0.064 | 0.125 | 0.216 | 0.343 | 0.729 | 1 | 1.331 |
| 0.36 | 0.49 | 0.63 | 0.75 | 0.84 | 0.97 | 1 | 0 |
| 27 | 37 | 47 | 56 | 63 | 73 | 75 | 0 |
| 1200 | 1600 | 2000 | 2400 | 2800 | 3600 | 4000 | 4400 |
| 215 | 221 | 224 | 223 | 215 | 194 | 179 | 0 |
Ограничительную ветвь карбюраторного двигателя строим соединением прямыми линиями номинальных значений мощности и крутящего момента с нулевыми значениями при максимальной частоте вращения.
2.4 Определение радиуса ведущих колес
Радиус ведущих колес определяем по профилю шины, которую выбираем в соответствии с нагрузкой, приходящейся на одно колесо при движении автомобиля с полной нагрузкой. Нагрузка на одно ведущее колесо определим по формуле:
(2.5),
где - коэффициент нагрузки задних колес в статическом состоянии автомобиля
,
- коэффициент увеличения нагрузки на заднюю ось при движении автомобиля
,
- число шин на ведущей оси.
По нагрузке на колеса выбираем шину по ГОСТ 5513-75 и выбираем радиус ведущих колес .
2.5 Определение передаточных чисел трансмиссии
Передаточное число главной передачи определяем из условия движения автомобиля на высшей (прямой) передаче с максимальной заданной скоростью :
(2.6)
где - передаточное число главной передачи.
Передаточное число на первой передаче определяется из условия преодоления наиболее тяжелой дороги, реализации максимального динамического фактора ( ), а также из условия реализации возможностей сцепления ведущих колес.
Первое условие записываем уравнением
(2.7)
где - сила сопротивления воздуха (Н) (на первой передаче ею можно пренебречь).
(2.8),
где - передаточное число коробки передач на первой передаче;
- передаточное число трансмиссии на первой передаче;
- номинальный крутящий момент двигателя, Н·м,
Динамический фактор по двигателю не должен превышать динамический фактор по сцеплению колес с почвой
(2.9)
где - коэффициент сцепления,
,
Приравнивая выражения (2.8) и (2.9), определим необходимое передаточное число трансмиссии на первой передаче
(2.10)
Значения передаточных чисел трансмиссии на промежуточных передачах определяем из условия получения наибольшей интенсивности поэтапного разгона при переходе с передачи на передачу. При этом мощность двигателя на всех передачах должна быть одинаковой и по возможности наибольшей.
(2.11)
где z - число передач коробки,
q - знаменатель геометрической прогрессии.
Знаменатель геометрической прогрессии определяется по формуле
(2.12)
Передаточные числа трансмиссии по передачам определяются по формуле:
и т.д. (2.13)
;
;
.
2.6 Расчет динамического фактора автомобиля
Текущее значение динамического фактора по передачам порожнего автомобиля в зависимости от крутящего момента двигателя рассчитываем по формуле:
(2.14),
При расчетах крутящий момент двигателя и частота вращения принимаем по данным табл. 2.1.
Таблица 2.2
Расчет динамического фактора. Передача первая
| 1200 | 1600 | 2000 | 2400 | 2800 | 3600 | 4000 | 4400 |
| 215 | 221 | 224 | 223 | 215 | 194 | 179 | 0 |
| 4.37 | 4.49 | 4.55 | 4.53 | 4.37 | 3.94 | 3.64 | 0 |
| 1.8 | 2.4 | 3.0 | 3.6 | 4.2 | 5.4 | 6.0 | 6.6 |
| 3.24 | 5.76 | 9 | 12.96 | 17.64 | 29.16 | 36 | 43.56 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 4.37 | 4.49 | 4.55 | 4.53 | 4.37 | 3.94 | 3.64 | 0 |
Таблица 2.3
Расчет динамического фактора. Передача вторая
| 1200 | 1600 | 2000 | 2400 | 2800 | 3600 | 4000 | 4400 |
| 215 | 221 | 224 | 223 | 215 | 194 | 179 | 0 |
| 1.82 | 1.87 | 1.90 | 1.89 | 1.82 | 1.64 | 1.52 | 0 |
| 4.3 | 5.7 | 7.2 | 8.6 | 10.0 | 12.9 | 14.3 | 15.8 |
| 18.49 | 32.49 | 51.84 | 73.96 | 100 | 166.4 | 204.5 | 249.6 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1.82 | 1.87 | 1.90 | 1.89 | 1.82 | 1.64 | 1.52 | 0 |
Таблица 2.4
Расчет динамического фактора. Передача третья
| 1200 | 1600 | 2000 | 2400 | 2800 | 3600 | 4000 | 4400 |
| 215 | 221 | 224 | 223 | 215 | 194 | 179 | 0 |
| 0.76 | 0.78 | 0.79 | 0.79 | 0.76 | 0.68 | 0.63 | 0 |
| 10.3 | 13.8 | 17.2 | 20.7 | 24.1 | 31.0 | 34.4 | 37.9 |
| 106.1 | 190.4 | 295.8 | 428.5 | 580.8 | 961 | 1183.4 | 1436.4 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0.76 | 0.78 | 0.79 | 0.79 | 0.76 | 0.68 | 0.63 | 0 |
Таблица 2.5