Расчет тягово-скоростных свойств топливной экономичности и редуктора заднего моста

Размещено на http://www.allbest.ru/

36

Содержание

редуктор автомобиль тяговый двигатель

Введение

1. Тягово-скоростной расчет автомобиля

1.1 Определение эффективной мощности, эффективного крутящего момента и построение внешней скоростной характеристики двигателя

1.2 Построение тяговой характеристики автомобиля

1.3 Построение динамической характеристики и графика ускорений автомобиля

1.4 Построение графиков времени и пути разгона АТС

1.5 Построение графика мощностного баланса

1.6. Топливно-экономический расчет автомобиля

2. Расчет редуктора заднего моста

2.1 Силы, действующие в зацеплении гипоидной передачи

2.2 Проектировочный расчет гипоидной передачи

2.3 Реакции опор

2.4 Расчет валов

2.5 Расчет подшипников валов на долговечность

Заключение

Литература

Введение

В курсовом проекте рассмотрены вопросы тяговой динамики и топливно-экономических параметров движения автобуса ПАЗ-4234, с целью закрепления знаний полученных при изучении дисциплины «Теория и основы расчёта автомобиля», а также формирования навыков применения теоретических знаний к практическим расчетам, для получения знаний об эксплуатационных возможностях реальных конструкций автомобилей, уяснения сущности процессов, происходящих при их движении; приобретения знаний конкретных величин тягово-динамических и экономических характеристик автомобилей, умения анализировать влияние на них различных конструктивных параметров.

Автобус ПАЗ-4234 с удлиненной базой разработан для работы на маршрутах пригородного и городского сообщения. Удлиненная база автобуса делает эксплуатацию модели более надежной и простой, а также за счет большего количества посадочных мест увеличивается экономическая эффективность перевозки пассажиров. Общая вместимость автобуса составляет 50 человек, сидений в салоне до 30.

Комплектуется ПАЗ-4234 дизельным двигателем модели ММЗД-245.9Е3.Число и расположение цилиндров: 4 в ряд. Рабочий объем: 4,75л. Мощность: 100 кВт. (136л.с.) при 2400 мин^-1, крутящий момент: 460Нм. при 1400 мин^-1. Коробка передач механическая, 4-х ступенчатая, с синхронизаторами на 2, 3, 4, передачах. Передаточные числа КПП: первая передача - 6,48, вторая - 3,09, третья - 1,71, четвертая - 1,0, задний ход - 7,9. Главная передача - коническая, гипоидного типа, передаточное число 6,83.

1. Тягово-скоростной расчет автомобиля

1.1 Определение эффективной мощности, эффективного крутящего момента и построение внешней скоростной характерестики двигателя

Требуемую эффективную мощность двигателя проектируемого АТС определяют по указанным в задании значениям максимальной скорости (V_max).

Мощность двигателя при максимальной скорости определяется по зависимости:

=139,07 кВт,

где k = 0,6 - коэффициент обтекаемости; [1, табл. 1.2].

F=5,92 м²- лобовая площадь автомобиля;

з_тр =0,92- коэффициент полезного действия трансмиссии; по табл. 1.1 [1]

ш_v = 0,026-коэффициент сопротивления дороги.

G_a = G₀ + G_пасс = 5860•9,81 + 30·75·9,81 = 81100 Н = 81,1 кН.

G₀ = 58600 Н - вес автомобиля в снаряженном состоянии,

G_пасс = m_пасс · N_пасс · g = 75·30·9,8 = 22050 - вес пассажиров, Н;

m_пасс =75 кг - масса одного пассажира;

N_пасс = 30 - количество сидений.

КПД трансмиссии автомобиля зависит от конструкции и вида привода автомобиля, характеристик смазочных материалов, технического состояния АТС, поэтому в расчетах используют табулированные значения з_тр. Принимаем з_тр=0,92 по табл. 1.1 [1].

Коэффициент обтекаемости автомобиля зависит от многих параметров и определяется испытанием в аэродинамической трубе. Принимаем k = 0,6 [1, табл. 1.2].

Площадь лобового сопротивления определяется по техническим характеристикам или приближенно по следующей формуле:

F_a = a•B_a•H_a = 0,8•2,5•2,96 = 5,92 м²

где а - коэффициент заполнения площади, зависит от дорожного просвета и параметров подвески для грузовых - а = 0,75…0,9 (большие значения для более тяжелых автомобилей); В_а = 2,5 м, Н_а = 2,96 м - наибольшая ширина и высота АТС.

Общий коэффициент дорожного сопротивления можно вычислить по следующей формуле:

,

где б - угол подъема (+) или спуска (-) участка дороги; f_v - коэффициент сопротивления качению эластичных шин, зависит от скорости автомобиля,

= 0,02•(1 + 26,39²/1500) =0,026,

где f₀ = 0,02- - коэффициент сопротивления качению при малых скоростях.

Поскольку максимальную скорость определяют на горизонтальной дороге, то в данном случае б = 0.

Динамические, скоростные и экономические показатели автомобилей непрерывно связаны техническими характеристиками двигателей, установленных на них. Наиболее полно возможности двигателя отображает его внешняя скоростная характеристика, представляющая собой зависимость мощности, крутящего момента и удельного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала питателя при полной подаче топлива. Таким образом, внешняя скоростная характеристика автомобильного двигателя может быть представлена тремя кривыми:

N_e, M_e, g_e = f(щ_e).

Угловая скорость коленчатого вала щ_N , с^-1 на номинальном режиме при N_emax, определяется по формуле

с^-1,

где n_N = 3100 об/мин - частота вращения коленчатого вала двигателя, указанная в задании.

Мощность N_ev соответствует частоте вращения коленчатого вала щ_ev, при которой скорость движения автомобиля будет V_тах.

Частота вращения щ_ev, связана с частотой вращения щ_N, соответствующей максимальной мощности, следующим образом:

щ_ev =(0,95… 1)• щ_N = 1•324,47 = 324,47 с^-1 .

Минимальная частота вращения для всех типов двигателей может быть принята равной

щ_min = 0,2 щ_N = 0,2•324,47 = 64,89 с^-1.

Внешняя скоростная характеристика, т.е. зависимость N_e = f(щ_e), строится с использованием эмпирической формулы в интервале частот от щ_min до щ_ev. Выбираем 10 значений точек, тогда интервал:

с^-1 ,

где n = 10 - количество точек.

N_ei=N_emax•[a139,07 • ] = 22,2 кВт

Здесь N_emax - максимальная эффективная мощность двигателя, кВт.

где a, b, с - эмпирические коэффициенты, выбираемые из табл. 1.4 [1].

a = 0,53; b = 1,56; c = 1,09 - для дизельных двигателей .

Для удобства расчеты сводим в табл. 1.1.

Таблица 1.1

	щmin	щ2	щ3	щ4	щ5	щ6	щ 7	щ 8	щ 9	щ 10
щe	64,9	93,7	122,6	151,4	180,3	209,1	237,9	266,8	295,6	324,5
щei/щv	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
a(щei/щv)	0,11	0,15	0,20	0,25	0,29	0,34	0,39	0,44	0,48	0,53
b(щei/щv)2	0,06	0,13	0,22	0,34	0,48	0,65	0,84	1,05	1,29	1,56
c(щei/щv)3	0,01	0,03	0,06	0,11	0,19	0,29	0,43	0,61	0,82	1,09
Ne, кВт	22,2	35,7	50,6	66,2	81,9	97,0	110,9	123,0	132,6	139,1
Me, Н·м	342,2	381,3	413,1	437,5	454,4	464,0	466,3	461,1	448,6	428,6
kщi	1,087	1,036	0,996	0,966	0,946	0,934	0,929	0,931	0,938	0,950
ge, г/кВт·ч	299,0	284,9	273,8	265,7	260,1	256,9	255,6	256,1	258,1	261,3

По результатам строим график - внешнюю скоростную характеристику автомобильного двигателя (рис. 1.1).

Кривая зависимости крутящего момента Me на валу двигателя от его частоты вращения строится с использованием уравнения

M_ei = 1000• N_ei / щ_ei = 1000·22,2/64,9=342,2 Н·м.

Зависимость удельного расхода топлива двигателем с достаточной для расчетов точностью определяется выражением

g_ei = g_eN• k_щi = 275·1,087 = 299 г/(кВт-ч),

где g_eN - удельный эффективный расход топлива при номинальной мощности, заданный в исходных данных, г/(кВт-ч); k_щi - коэффициент, учитывающий влияние частоты вращения коленчатого вала на удельный расход топлива, среднее значение которого определяется по формуле

где для всех типов двигателей а₀ = 1,25, а₁= - 0,99, а₂= 0,93, а₃= - 0,24 [1,стр.12].



Рис. 1.1 Внешняя скоростная характеристика двигателя.

1.2 Построение тяговой характеристики автомобиля

Тяговая характеристика автомобиля представляет собой зависимость силы тяги на ведущих колесах автомобиля от скорости его движения на всех передачах, т.е.

P_т = f(V_a, i_к),

где Р_т - сила тяги на ведущих колесах; V_а - скорость движения автомобиля; i_к - передаточное число k-й передачи коробки передач.

Очевидно, что для автомобилей со ступенчатой трансмиссией график тяговой характеристики будет представлять семейство кривых, число которых равно числу ступеней коробки передач.

Сила тяги P_тi, кН, на ведущих колесах определяется из уравнения

кН.

Здесь r_к - радиус качения колеса, м.

r _k = (D /2 + ч• В•л)•0,0254 = (20/2 +0,8•0,85•8,5) · 0,0254 = 0,396 м ,

где ч = 0,8…0,85 - соотношение между высотой и шириной профиля шины; л=0,85 - коэффициент деформации шины под воздействием нагрузки и крутящего момента, принимаем по табл. 2.6 [2]; D = 20 - диаметр шины, дюйм; B = 8,25 - ширина шины, дюйм. На автобусе устанавливают колеса 8,25R20.

Значения M_ei берутся из внешней скоростной характеристики двигателя.

Передаточное число главной передачи определяется по формуле

,

где i_кmin, i_pmin - соответственно минимальное передаточное число коробки передач и дополнительной коробки.

Передаточное число первой передачи находится из условия преодоления АТС максимального дорожного сопротивления, характеризуемого коэффициентом ш_max, указанным в задании:

.

Найденное число i₁ проверяют по условию сцепления ведущих колес с дорогой:

,

где ц - коэффициент сцепления (ц=0,61), выбирается по заданию; m₂ - коэффициент, учитывающий перераспределение масс, приходящихся на оси при трогании (т₂=1,20 - для задних ведущих колес).

Принимаем i₁= 6,5.

Передаточные числа промежуточных ступеней определяются из условия

,

где n - число ступеней передач коробки, не считая передачу заднего хода: к - порядковый номер рассчитываемой передачи; i_высш - значение передаточного числа высшей передачи.

i₂= 3,48; i₃ = 1,87; i₄ = i_высш = 1.

1.3 Построние динамической характеристики и графика ускорений автомобиля

Значения динамического фактора определяются для выбранных скоростей АТС на всех передачах по зависимости

,

где P_тi сила тяги на к-й передаче при i-ом значении вращающего момента двигателя М_еi. Сила сопротивления воздуху

 Н,

где V_i = 2,92 км/ч- скорость движения АТС при частоте вращения коленчатого вала двигателя на k-й передаче, определяется по формуле

м/с.

Числовые значения возможных ускорений АТС на i-й передаче определяют по зависимости:

,

f_i = f_o• (1+ V_i² /1500) =

где f_i - коэффициент сопротивления качению колёс АТС при i-том значении скорости; f_o = 0,02 - коэффициент сопротивления качению, принимается согласно заданию; g = 9,81 м/с² - ускорение свободного падения; д_вр - коэффициент учета вращающихся масс, определяемый по эмпирической зависимости для различных передач

д_вр = 1,04 + 0,04• i_к² = 1,04+0,04·6,5² = 2,73.

д_вр1 2,730 д_вр2 1,525

д_вр3 1,179 д_вр4 1,080

д_вр5 1,080

Результаты вычислений заносим в табл. 1.2.

Таблица 1.2

	щei, с-1	64,89	93,73	122,58	151,42	180,26	209,10	237,94	266,78	295,63	324,47
	Mei, Н·	342,21	381,34	413,09	437,46	454,44	464,05	466,26	461,10	448,55	428,62
1-я передача	Vi,км/ч	2,92	4,22	5,52	6,82	8,12	9,42	10,72	12,02	13,32	14,62
	Ртi, кН	25,16	28,04	30,37	32,17	33,41	34,12	34,28	33,90	32,98	31,52
	Рвi, кН	0,002	0,005	0,008	0,013	0,018	0,024	0,031	0,040	0,049	0,059
	Дi	0,310	0,346	0,374	0,396	0,412	0,420	0,422	0,418	0,406	0,388
	fi	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020
	Ji, м/с2	1,04	1,17	1,27	1,35	1,41	1,44	1,45	1,43	1,39	1,32
2-я передача	Vi,км/ч	5,46	7,88	10,30	12,73	15,15	17,58	20,00	22,43	24,85	27,28
	Ртi, кН	13,48	15,02	16,28	17,24	17,90	18,28	18,37	18,17	17,67	16,89
	Рвi, кН	0,01	0,02	0,03	0,04	0,06	0,08	0,11	0,14	0,17	0,20
	Дi	0,166	0,185	0,200	0,212	0,220	0,224	0,225	0,222	0,216	0,206
	fi	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,021	0,021	0,021
	Ji, м/с2	0,94	1,06	1,16	1,23	1,28	1,31	1,32	1,30	1,26	1,19
3-я передача	Vi,км/ч	10,18	14,71	19,23	23,76	28,28	32,80	37,33	41,85	46,38	50,90
	Ртi, кН	7,22	8,05	8,72	9,24	9,59	9,80	9,84	9,73	9,47	9,05
	Рвi, кН	0,03	0,06	0,10	0,15	0,22	0,29	0,38	0,48	0,59	0,71
	Дi	0,089	0,099	0,106	0,112	0,116	0,117	0,117	0,114	0,109	0,103
	fi	0,020	0,020	0,020	0,021	0,021	0,021	0,021	0,022	0,022	0,023
	Ji, м/с2	0,57	0,65	0,71	0,76	0,79	0,80	0,79	0,77	0,73	0,67
4-я передача	Vi,км/ч	19,00	27,44	35,89	44,33	52,78	61,22	69,67	78,11	86,56	95,00
	Ртi, кН	3,87	4,31	4,67	4,95	5,14	5,25	5,27	5,22	5,07	4,85
	Рвi, кН	0,10	0,21	0,35	0,54	0,76	1,03	1,33	1,67	2,05	2,47
	Дi	0,047	0,051	0,053	0,054	0,054	0,052	0,049	0,044	0,037	0,029
	fi	0,020	0,021	0,021	0,022	0,023	0,024	0,025	0,026	0,028	0,029
	Ji, м/с2	0,24	0,27	0,29	0,29	0,28	0,26	0,21	0,16	0,09	0,00

По данным табл. 1.2 строим тяговую, динамическую характеристики и график ускорений автомобиля.



Рис. 1.2 Тяговая характеристика АТС

Рис. 1.3 Динамическая характеристика АТС

Рис. 1.4 График ускорений АТС

1.4 Построние графиков времени и пути разгона АТС

Построение графиков времени t = f (V_i) и пути разгона S = f (V_i)АТС строят на основании графиков ускорений АТС графоаналитическим методом.

Время и путь разгона для автобусов определяем не до максимальной скорости, а до 60 км/ч.

Весь диапазон скоростей АТС разбивают на n интервалов (n=10…15). Границы интервалов соответствуют определённым значениям скорости V_i и ускорения j_i.

Время разгона автомобиля для каждого интервала скоростей составит:

с; …

Путь разгона автомобиля для каждого интервала скоростей составит:

м; …

Вычисления времени и пути разгона автомобиля производим с помощью вспомогательной табл. 1.3.

Таблица 1.3

Интервал	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Vкон, км/ч	6,00	12,00	18,00	24,00	30,00	36,00	42,00	48,00	54,00	60,00
Jкон, м/с2	1,29	1,42	1,31	1,28	0,80	0,80	0,78	0,70	0,29	0,26
t, с	2,58	1,23	1,22	1,29	1,60	2,08	2,11	2,25	3,37	6,06
УT, c	2,58	3,81	5,03	6,32	7,92	10,01	12,12	14,37	17,74	23,80
S, м	7,75	11,07	18,32	27,03	43,27	68,75	82,28	101,35	171,72	345,45
УS, м	7,75	18,82	37,14	64,16	107,43	176,18	258,46	359,81	531,53	876,98

Суммарное время и суммарный путь разгона АТС до скорости V_i определяют суммированием времени и пути разгона на всех предыдущих интервалах скорости:

Т = =2,58+1,23+1,22+1,29+1,6+2,08+2,11+2,25+3,37+6,06=23,80 с,

S==7,8+11,1+18,3+27,0+43,3+68,8+82,3+101,4+171,7+345,5=877 м.

По данным табл. 1.3 строим совмещенный график зависимости времени и пути разгона АТС от его скорости.

Рис. 1.5 График времени и пути разгона АТС

1.5 Построние графика мощносного баланса

Мощность, затрачиваемая АТС на преодоление сопротивления при установившемся движении по горизонтальному участку дороги, складывается из мощности дорожного сопротивления и мощности аэродинамического сопротивления:

N_T = N_В + N_Д , кВт.

где N_В, N_Д, - мощности, затрачиваемые на преодоление сопротивления воздуха, дороги, разгон автомобиля соответственно.

Мощность, которой располагает АТС на ведущих колесах, определяется по формуле

N_ki = N_ei •з_тр = 22,2·0,92 = 20,43 кВт.

Таблица 1.4

	щei	64,89	93,73	122,58	151,42	180,26	209,10	237,94	266,78	295,63	324,47
1-я передача	Vi,км/ч	2,92	4,22	5,52	6,82	8,12	9,42	10,72	12,02	13,32	14,62
	Nki,кВт	20,43	32,89	46,58	60,94	75,36	89,27	102,07	113,17	121,99	127,95
	Nwi,кВт	0,00	0,01	0,01	0,02	0,04	0,06	0,09	0,13	0,18	0,24
	N?i, кВт	1,32	1,90	2,49	3,08	3,67	4,26	4,86	5,45	6,05	6,66
	Nсопрi, кВт	1,32	1,91	2,50	3,10	3,71	4,33	4,95	5,59	6,23	6,90
2-я передача	Vi,км/ч	5,46	7,88	10,30	12,73	15,15	17,58	20,00	22,43	24,85	27,28
	Nki,кВт	20,43	32,89	46,58	60,94	75,36	89,27	102,07	113,17	121,99	127,95
	Nwi,кВт	0,01	0,04	0,08	0,16	0,26	0,41	0,61	0,86	1,17	1,54
	N?i, кВт	2,46	3,56	4,67	5,78	6,91	8,05	9,20	10,37	11,55	12,76
	Nсопрi, кВт	2,47	3,60	4,75	5,94	7,17	8,46	9,81	11,22	12,72	14,30
3-я передача	Vi,км/ч	10,18	14,71	19,23	23,76	28,28	32,80	37,33	41,85	46,38	50,90
	Nki,кВт	20,43	32,89	46,58	60,94	75,36	89,27	102,07	113,17	121,99	127,95
	Nwi,кВт	0,08	0,24	0,54	1,02	1,72	2,69	3,96	5,58	7,60	10,04
	N?i, кВт	4,61	6,70	8,83	11,01	13,27	15,60	18,02	20,56	23,21	25,99
	Nсопрi, кВт	4,69	6,94	9,37	12,03	14,99	18,29	21,99	26,14	30,80	36,03
4-я передача	Vi,км/ч	19,00	27,44	35,89	44,33	52,78	61,22	69,67	78,11	86,56	95,00
	Nki,кВт	20,43	32,89	46,58	60,94	75,36	89,27	102,07	113,17	121,99	127,95
	Nwi,кВт	0,52	1,57	3,52	6,63	11,19	17,47	25,74	36,28	49,37	65,27
	N?i, кВт	8,72	12,84	17,24	21,99	27,19	32,90	39,23	46,24	54,03	62,67
	Nсопрi, кВт	9,24	14,42	20,76	28,63	38,38	50,37	64,97	82,52	103,40	127,95

Используя внешнюю скоростную характеристику и зависимость, связывающую угловую и линейные скорости на различных передачах, строим график мощностного баланса по результатам расчетов табл. 1.4 для различных значений скоростей автомобиля на различных передачах.

Размещено на http://www.allbest.ru/

36

Рис. 1.6 График мощностного баланса АТС

1.6 Топливно-экономический расчет

Расход топлива определяется по формуле

л/100 км.

где с_т =0,86 кг/л - плотность дизельного топлива; g_ei- удельный расход топлива, г/кВт-ч, при работе по внешней скоростной характеристике для i-го значении (щ_ei), определяют по табл. 1.1 или по графику внешней скоростной характеристики

P_шi = ш•G_a =0,02·81110=1620 Н - сила дорожного сопротивления АТС;

=0,6·5,92·(19/3,6)² = 99 Н - сила аэродинамического сопротивления движению АТС;

К_и - коэффициент, учитывающий изменение g_e в зависимости от степени использования мощности двигателя И. Коэффициент К_и определяем по формуле

К_и = b₀ + b₁•И + b₂•И² + b₃•И³ = 1,2+0,14·0,44-1,8·0,44²+1,46·0,44³ =1,03,

где для дизельных двигателей b₀ = 1,2; b₁ = 0,14; b₂ = - 1,8; b₃ = 1,46

Степень использования мощности двигателя И при движении АТС на к-й передаче определяют как отношение мощности , фактически снимаемой с коленчатого вала двигателя при частоте щ_ei к мощности N_ei по внешней скоростной характеристике при V_i, т.е.

.

Расчет топливно-экономической характеристики удобно вести с помощью табл. 1.5 для ряда значений ш (от ш_min=0,02 до ш_max = D_max = 0,054 на высшей передаче) с равными интервалами Д ш.

Таблица 1.5

	щei, с-1	64,9	93,7	122,6	151,4	180,3	209,1	237,9	266,8	295,6	324,5
	Vi, км/ч	19,0	27,4	35,9	44,3	52,8	61,2	69,7	78,1	86,6	95,0
	Рвi, кН	0,099	0,206	0,353	0,539	0,763	1,027	1,330	1,672	2,053	2,474
	gei, г/кВтч	299,0	284,9	273,8	265,7	260,1	256,9	255,6	256,1	258,1	261,3
Y1=_,_2	P?, кН	1,62
	P?i+Pвi, кН	1,72	1,83	1,98	2,16	2,39	2,65	2,95	3,29	3,68	4,10
	И	0,44	0,42	0,42	0,44	0,46	0,50	0,56	0,63	0,72	0,84
	Ки	1,03	1,05	1,05	1,04	1,02	1,00	0,97	0,94	0,91	0,91
	Qs,л/100 км	18,69	19,15	19,90	20,95	22,29	23,89	25,71	27,79	30,37	34,33
Y2=_,_27	P?, кН	2,18
	P?i+Pвi, кН	2,28	2,39	2,53	2,72	2,94	3,21	3,51	3,85	4,23	4,65
	И	0,59	0,55	0,54	0,55	0,57	0,61	0,67	0,74	0,83	0,96
	Ки	0,96	0,97	0,98	0,98	0,96	0,95	0,93	0,91	0,91	0,97
	Qs,л/100 км	22,88	23,24	23,85	24,74	25,92	27,38	29,18	31,51	34,97	41,28
Y3=0,034	P?, кН	2,74
	P?i+Pвi, кН	2,84	2,94	3,09	3,28	3,50	3,77	4,07	4,41	4,79	5,21
	И	0,73	0,68	0,66	0,66	0,68	0,72	0,77	0,85	0,94	-
	Ки	0,91	0,92	0,93	0,93	0,92	0,91	0,91	0,91	0,96	-
	Qs,л/100 км	27,12	27,13	27,56	28,34	29,47	31,00	33,12	36,25	41,52	-
Y4=0,041	P?, кН	3,30
	P?i+Pвi, кН	3,39	3,50	3,65	3,83	4,06	4,32	4,63	4,97	5,35	5,77
	И	0,88	0,81	0,78	0,77	0,79	0,82	0,88	0,95	-	-
	Ки	0,92	0,91	0,91	0,91	0,91	0,91	0,92	0,96	-	-
	Qs,л/100 км	32,90	31,82	31,82	32,44	33,63	35,48	38,33	42,97	-	-
Y5=0,048	P?, кН	3,85
	P?i+Pвi, кН	3,95	4,06	4,21	4,39	4,62	4,88	5,18	5,53	5,91	6,33
	И	-	0,94	0,90	0,89	0,90	0,93	0,98	-	-	-
	Ки	-	0,95	0,93	0,93	0,93	0,95	0,99	-	-	-
	Qs,л/100 км	-	38,76	37,71	37,99	39,28	41,71	45,82	-	-	-

.

ш₁= ш_min=0,02

ш₂ = ш_min + Дш = 0,02 + 0,007=0,027

ш₃ = ш_min +2· Дш=0,02 + 2·0,007=0,034

ш₄ = ш_min + 3·Дш=0,02 + 3·0,007 = 0,041

ш₅ = ш_min + 4·Дш=0,02 + 4·0,007 = 0,048.

Расчет значений Q_si в табл. 1.5 ведется для значений параметра И, не превышающего единицы. На основании табл. 1.5 строят график топливно-экономической характеристики АТС, т.е. зависимость Q_si = f (V_i) на высшей передаче.



Рис. 1.7 График топливно-экономической характеристики АТС.

2. Расчет редуктора заднего моста

Главная передача служит для увеличения крутящего момента в постоянное число раз.

При классической компоновке автомобиля с ведущим задним мостом главная передача с дифференциалом расположена в картере заднего моста. Во избежание пробуксовывания одного из колес оси, вместе с главной передачей на автомобиль установлен дифференциал, а передача крутящего момента и колесом осуществляется полуосями

Главная передача состоит из пары конических шестерен. Шестерни имеют гипоидное зацепление, при котором ось ведущей шестерни смещена относительно оси ведомой шестерни, т.е. их оси не пересекаются а перекрещиваю. Такие шестерни имеют сложил то форму зуба, которая обеспечивает одновременное и плавное зацепление нескольких зубьев. Это уменьшает нагрузку на каждый зуб, увеличивает долговечность работы главной передачи и позволяет передавать больший крутящий момент. Однако такая передача требует специального масла (ТАД-17п) с противозадирными присадками.

При длительном движении картер редуктора нагревается до температуры 70-80°С из-за работы гипоидных шестерен. Для предотвращения в этом случае повышения давления в картере предусмотрен сапун, соединяющий полость картера с атмосферой.

Ведущая шестерня установлена на трех подшипниках: двух роликовых конических подшипника с одной стороны и цилиндрическом роликовом с другой стороны. Между внутренним подшипником и торцом шестерни установлено регулировочное кольцо, толщина которого находится в пределах от 2,55 до 3,55 мм, через каждые 0,05 мм. Семнадцать размеров регулировочного кольца позволяют с большой точностью регулировать взаимное положение ведущей и ведомой шестерен, обеспечивающее правильное зацепление их зубьев. На шлицевой конец ведущей шестой надет фланец, который крепится самоконтрящейся гайкой. Ведомая шестерня выполнена в виде зубчатого венца, который крепится к фланцу коробки дифференциала болтами. Вместе с коробкой дифференциала шестерня вращается на двух роликовых конических подшипниках.

2.1 Силы, действующие в зацеплении гипоидной передачи

Источником нагрузок на зубья зубчатых колес, валы подшипники являются силы, действующие в зацеплении.

Силы в зацеплении гипоидной пары на первой передаче

Шестерня:

- окружная сила определяется по формуле

Р₁ = М_{кр max} • u_тр/r₀= 3030,9•31,65/115,2 = 5087,2 Н = 5,1 кН,

где М_{кр max} -3030,9 Нм - максимальный крутящий момент на коленчатом валу двигателя, определенный в первой части;

r₀= r_н • 0,5 • l • sinд₁ =24 • 0,5 • 45 • 0,2 = 115,2 мм,

r_н = 24 мм - радиус основания начального конуса;

l = 45 мм - ширина шестерни;

д₁= 11°53' - половина угла начального конуса.

- осевая сила определяется по формуле

Р_х =(Р₁/ cosв₁) • (tgб_w • sinд₁ + sinв₁ • cosд₁).

Р_х = (5,l/cos51°17')•(tg20° • sin11°53' + sin51°17'•cos11°53') = 4,04 kH;

- радиальная сила:

P_R1= (Р₁/ cosв₁) • (tga_w • cosд₁ + sinв₁ • sinд₁)

P_R1= (5,1/ cos51°17') • (tg20°• cos11°53' + sin51°17'• sin11°53') = 4,6 kH.

Колесо: окружная сила

P₂= Р₁• cosв₂ / cosв₁

P₂=5,1• cos26°15' / cos51°17' = 5,8 kH;

- осевая сила:

Р_x2=(Р₁/ cosв₁) • (tga_w • sinд₂ +sinв₂ • cosд₂).

Р_x2=(5,1/ cos51°17') • (tg20° • sin76°17' + sin26°15' • cos76°17')= 3,2 кН;

- радиальная сила:

Р_R2=(Р₁/ cosв₁) • (tga_w • cosд₂ +sinв₂ • sinд₂).

Р_x2=(5,1/ cos51°17') • (tg20° • cos76°17' + sin26°15' • sin76°17')= 3,2 кН

2.2 Проектировочный расчет гипоидной передачи

Ориентировочное значение внешнего делительного диаметра:

d_e1 = K_d;

d_e1 =835=64,1

Внешнее конусное расстояние:

R_e = d_e. /2 sinд_1,

д₁=arctg(1/ и_гп),

d_e2 = d_e1 • u

R_e = 64,l/2sin19°43' = 58,12 мм.

д₁=arctg(1/41)= 13°43',

d_e2 = 64,1 • 4,1 = 262,2 мм.

Определяем числа зубьев шестерни и колеса:

z₁ = 16; z₂=z₁-m = 138.

Внешний окружной модуль

m_e =d_e1/z₁;

т_е = 64,1/16 = 4 мм.

Расчетный модуль

m_n=m_e(1-0,5 •K_be) • cosв

Ширина венца:

д= 0,285•R_e;

д=0,285 • 58,12 = 28,5 мм.

Среднее конусное расстояние:

R = R_e • 0,5 • b = 58,12 • 0,5 • 30 = 43,12 мм

Внешняя высота зуба:

h_e=2•m_e(cosв+0,1);

h_e=2•4(cos35?+0,1)=11,9 мм.

Средний диаметр шестерни и колеса:

d_m1=d_e1 - b • sin д₁;

d_m2=d_e2 - b • sin д₂.

d_m1=64,1 - 26,5 • sin13?43'=54,3 мм;

d_m2=262,8 - 26,5 • sin76?17'=144,4 мм

2.3 Реакция опор

Для определения нагрузок на подшипники и расчета напряжений в валах необходимо найти значение реакций опор.

Шестерня

R_A=(1/a) • ,

R_B=(1/a) •

R_C=(1/56) • =2,9 кН.

R_C=(1/56) • =7,5 кН.

Колесо

R_C=(1/a) • ,

R_D=(1/a) • ,

R_C=(1/56) • =1,3 кН.

R_C=(1/56) • =1,8 кН.

2.4 Р

Подобные документы

• Исследование тягово-скоростных свойств и топливной экономичности автомобиля в заданных условиях эксплуатации

  Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя. КПД и передаточные числа трансмиссии. Построение динамического паспорта. Исчисление показателей тяговой характеристики. Оценка разгонных свойств АТС. Топливно-экономическая характеристика.
  
  курсовая работа [892,4 K], добавлен 12.01.2016
  

• Расчет тягово-скоростных свойств и топливной экономичности автомобиля

  Построение динамического паспорта автомобиля. Определение параметров силовой передачи. Расчет внешней скоростной характеристики двигателя. Мощностной баланс автомобиля. Ускорение при разгоне. Время и путь разгона. Топливная экономичность двигателя.
  
  курсовая работа [706,7 K], добавлен 22.12.2013
  

• Расчет эксплуатационных свойств автомобиля ВАЗ-2103

  Построение внешней скоростной характеристики двигателя. Методика и этапы расчета сил сопротивления движению, тяговой силы, ускорений и разгона автомобиля, топливной экономичности, тормозных свойств исследуемой машины. Построение динамического паспорта.
  
  курсовая работа [178,6 K], добавлен 17.02.2012
  

• Анализ тягово-скоростных свойств автомобиля ЗИЛ-4104

  Построение внешней скоростной характеристики двигателя автомобиля с использованием эмпирической формулы. Оценка показателей разгона автомобиля, графики ускорений, времени и пути разгона. График мощностного баланса, анализ тягово-скоростных свойств.
  
  курсовая работа [146,1 K], добавлен 10.04.2012
  

• Построение динамической характеристики автомобиля Урал-5323

  Методика расчета основных тягово-скоростных свойств автомобиля. Расчет внешней скоростной характеристики двигателя Урал-5323. Радиус качения колеса. Уравнение движения автомобиля. Частота вращения коленчатого вала. Расчет силы сопротивления воздуха.
  
  курсовая работа [7,1 M], добавлен 19.06.2012
  

• Определение скоростных характеристик автомобиля ЗИЛ-431410

  Комплектация и стандартные условия стендовых испытаний двигателей, оценка тягово-скоростных свойств автомобиля. Определение потерь в трансмиссии автомобиля. Построение графика внешней скоростной характеристики двигателя. Расчет значений КПД трансмиссии.
  
  лабораторная работа [117,0 K], добавлен 09.04.2010
  

• Автомобили и автомобильное хозяйство

  Конструкторский анализ и компоновка автомобиля. Определение мощности двигателя, построение его внешней скоростной характеристики. Нахождение тягово-скоростных характеристик автомобиля. Расчет показателей разгона. Проектирование базовой системы автомобиля.
  
  методичка [1,1 M], добавлен 15.09.2012
  

• Устройство и принцип действия заднего моста автомобиля ВАЗ–2107

  Разработка технологического процесса снятия и установки заднего моста автомобиля. Снятие тормозного барабана, тормозного механизма, полуоси, редуктора. Проверка технического состояния балки заднего моста. Установка и регулировка ведущей шестерни.
  
  курсовая работа [944,9 K], добавлен 27.01.2011
  

• Проектирование и расчет эксплуатационных свойств автомобиля

  Подбор и построение внешней скоростной характеристики двигателя. Определение передаточного числа главной передачи. Построение графиков ускорения, времени и пути разгона. Расчет и построение динамической характеристики. Тормозные свойства автомобиля.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.11.2017
  

• Анализ тягово-скоростных свойств автомобиля Audi A8

  Построение внешней скоростной характеристики двигателя. Построение графиков силового баланса. Оценка показателей разгона автомобиля Audi A8. Путь разгона, его определение. График мощностного баланса автомобиля. Анализ тягово-скоростных свойств автомобиля.
  
  контрольная работа [430,5 K], добавлен 16.02.2011
  

• Определение максимальной мощности автомобильного двигателя

  Расчёт внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя. Определение кинематических параметров трансмиссии. Построение графиков пути и времени разгона АТС. Расчет тягово-скоростных и топливно-экономических свойств автомобиля Ford Transit.
  
  курсовая работа [3,5 M], добавлен 28.05.2015
  

• Расчет тяговой динамики и топливной экономичности автомобиля ВАЗ-21120

  Расчет массы, силового и мощностного баланса, динамического паспорта, топливной экономичности, скоростной характеристики автомобиля. Выбор шины с учетом перераспределения нагрузки при разгоне и торможении. Определение ускорений, времени и пути разгона.
  
  курсовая работа [3,7 M], добавлен 01.10.2014
  

• Тяговый расчет автомобиля КамАЗ

  Тягово-динамические характеристики автомобилей, анализ влияния на них конструктивных параметров. Тягово-скоростной и топливно-экономический расчет автомобиля КамАЗ. Определение эффективных мощности и крутящего момента. График ускорений автомобиля.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 14.01.2014
  

• Оценка тягово-скоростных и топливно-экономических свойств автомобиля ГАЗ-3307

  Техническая характеристика автомобиля ГАЗ-3307. Расчет внешней скоростной характеристики двигателя и тяговой диаграммы автомобиля. Расчет ускорения на передачах, времени, остановочного пути и разгона. Расчет путевого расхода топлива автомобилем.
  
  курсовая работа [62,2 K], добавлен 07.02.2012
  

• Тяговый и топливно-экономический расчет автомобиля

  Расчет полной и сцепной массы автомобиля. Определение мощности и построение скоростной характеристики двигателя. Расчет передаточного числа главной передачи автомобиля. Построение графика тягового баланса, ускорений, времени и пути разгона автомобиля.
  
  курсовая работа [593,2 K], добавлен 08.10.2014
  

• Тяговый расчёт автомобиля МАЗ-54326

  Определение полной массы и нагрузок на оси автомобиля. Выбор двигателя и построение его внешней характеристики. Построение графика граничных ускорений. Определение разгонных характеристик и топливной экономичности, силовой передачи грузового автомобиля.
  
  курсовая работа [12,5 M], добавлен 14.12.2015
  

• Разработка карданной передачи заднего моста для легкового полноприводного автомобиля

  Выбор исходных данных и их обоснование. Обзор параметров автомобилей-прототипов. Тяговый расчет: определение полной массы автомобиля, подбор шин. Мощность, необходимая для движения с максимальной скоростью. Построение скоростной характеристики двигателя.
  
  курсовая работа [142,5 K], добавлен 11.05.2012
  

• Тяговый и динамический расчет автомобиля ВАЗ-2105

  Анализ и оценка основных тягово-скоростных и топливно-экономических свойств автомобиля ВАЗ-2105, выбор его характеристик и их практическое использование. Построение внешней скоростной характеристики двигателя. Топливная экономичность автомобиля.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 25.02.2010
  

• Определение эксплуатационных свойств автомобиля Урал 65514

  Изучение внешней скоростной характеристики двигателя автомобиля Урал 65514. Определение коэффициента полезного действия трансмиссии на отдельных передачах, тягово-скоростных свойств. Построение разгонной характеристики. Топливная экономичность машины.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 24.04.2015
  

• Тяговый расчёт автомобиля

  Определение полной массы автомобиля. Выбор шин и определение радиуса ведущего колеса. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя. Определение передаточного числа главной передачи, удельной силы тяги, построение тяговой характеристики.
  
  реферат [476,6 K], добавлен 26.03.2009
  

Другие документы, подобные "Расчет тягово-скоростных свойств топливной экономичности и редуктора заднего моста"

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам