КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ ВАЗ 2101
Передаточное число трансмиссии на j
– ой передаче определяется выражением
ij
=
i
КП
j
·
i
ГП
j
,
i
ГП=
4,3
,
i
КП1
=3,75;
i
КП2
=2,30;
i
КП3
=1,49;
i
КП4
=1,00.
i1
=3,75
·
4,3=16,125,
где i
КП
j
-
передаточное число коробки передач на j
– ой передаче;
i
ГП
j
- передаточное число главной передачи.
Угловая скорость вращения ведущих колес на j
– ой передаче определяется как отношение, рад/с
 ,
где  - угловая скорость вращения вала двигателя, рад/с.
Угловая скорость вала двигателя определяется выражением, рад/с
,
где n
– частота вращения вала двигателя, соответствующая номинальной мощности, об/мин.
n=5600 об/мин.
Скорость движения машины на j
– ой передаче, м/с
Vj
=
ωkj
·
rk
,
V1
=36,35
·
0,226=8,22
м/с,
где rk
– радиус качения ведущего колеса, м.
Радиус качения ведущих колес тороидных шин автомобиля определяется по формуле, м
 ,
rk
=0,3302/2+0,87·
0,07=0,1651+0,0609=
0,
226
м,
где d
,
в
– диаметр обода колеса (посадочный диаметр шины) и ширина профиля шины, которые приведены в ГОСТ 17393-82, м;
d
=0,3302
м; в=0,07
м.
 – коэффициент деформации шины, зависящий от давления воздуха в шине и нагрузки на шину.
Для шин легковых автомобилей = 0,87.
Крутящий момент на ведущих колесах на j
– ой передаче
Мк
j
=
M
дв
·
ij
·η
j
,
Мк1
=51,7·103
·16,125·0,9506=792,5
кН·
м,
где M
дв
–
крутящий момент двигателя, кН ·
м;
η
j
– КПД трансмиссии, учитывающий потери на трение в зубчатых передачах на j
– ой передаче.
Крутящий момент двигателя определяется выражением, кН ·
м
 ,
Мдв
=51,7·103
/586,13
=88,2
Н·
м,
где N
дв
– номинальная мощность двигателя, кВт.
Nдв
=
47 кВт=+10%=47·
1,1=51,7 кВт.
КПД трансмиссии зависит от числа пар шестерен, передающих крутящий момент на j
– ой передаче. В общем случае
 ,
 ,
где ηц
– КПД цилиндрической пары шестерен;
η
k
– КПД конической пары шестерен;
m
иn
– число цилиндрических и конических пар шестерен соответственно, передающих крутящий момент.
В расчетах принимают ηц
= 0,98 и η
k
= 0,97.
Касательная сила тяги на ведущих колесах по двигателю на j
– ой передаче определяется выражением, кН
 ,
Рк1
=792,5/0,226=3506,6
кН.
Касательная сила тяги на ведущих колесах по сцеплению вычисляется по формуле, кН
Pkφ
=
φ
·
G
,
где G
– суммарная вертикальная нагрузка на ведущие колеса автомобиля, кН;
G=m·
g=
740·
9,8=7,25
кН;
j
– коэффициент сцепления колес с опорной поверхностью.
Суммарная сила сопротивления качению, кН
Pf
=
f
·
G
,
где f
– коэффициент сопротивления качению колес по опорной поверхности.
Величины коэффициентов сопротивления движению и сцепления являются справочными данными и определяются в зависимости от качества и состояния дорожного покрытия или грунта; примерные их значения приведены в табл. 4.1. Результаты расчетов приведены в табл. 4.2.
Табл. 4.1. Справочные данные
Характер дорожного
покрытия или грунта
|
Колесная машина |
Гусеничная машина |
| f
|
φ
|
f
|
φ
|
| Грунтовая укатанная дорога: сухая |
0,02…0,04
|
0,5…0,6
|
0,05…0,06
|
0,9…1,0
|
| после дождя |
0,04…0,08 |
0,3…0,5 |
0,06…0,08 |
0,5…0,6 |
| Целина, плотная залежь |
0,05…0,06 |
0,7…0,9 |
0,06…0,08 |
1,0…1,1 |
| Скошенный луг |
0,06…0,08 |
0,6…0,8 |
0,06…0,07 |
0,8…1,1 |
| Стерня колосовых |
0,08…0,10 |
0,6…0,7 |
0,07…0,09 |
0,7…0,9 |
| Поле подготовленное под посев |
0,14…0,18
|
0,4…0,6
|
0,09…0,12
|
0,6…0,7
|
Укатанная снежная
дорога
|
0,03…0,04
|
0,3…0,4
|
0,06…0,08
|
0,5…0,8
|
Асфальто-бетонное
полотно
|
0,02…0,04
|
0,7…0,8
|
0,03…0,04
|
0,65
|
Табл. 4.2. Расчетные параметры
| Номер j – ой передачи |
1 |
2 |
3 |
4 |
| i
КП
j
|
3,75 |
2,30 |
1,49 |
1,00 |
| ij
|
16,125 |
9,89 |
6,407 |
4,3 |
| ωkj
,
рад/с |
36,35 |
59,26 |
91,48 |
136,31 |
| Vj
, м/с |
8,22 |
13,4 |
20,67 |
30,8 |
| Vj
, км/ч |
29,6 |
48 |
74,4 |
111 |
| М
kj
,кНм |
792,5 |
486,1 |
314,9 |
211,3 |
| Р
kj
, кН |
3506,6 |
2150,9 |
1393,4 |
935 |
|
