Разработка карданной передачи заднего моста для легкового полноприводного автомобиля

2.5.1 Построение тягово-скоростной характеристики автомобиля

Производительность автомобиля, характеризуемая средней скоростью, зависит от тягово-скоростных качеств. Эти качества определяются всеми действующими на автомобиль продольными силами, равновесие которых в случае равномерного движения по горизонтальной дороге может быть представлено в виде:

где РТ - сила тяги на колесах; Pf - сила сопротивления качению; Pw - сила сопротивления воздуха.

В развернутом виде это уравнение запишется в виде:

.

Это уравнение движения, называемое тяговым балансом, используется для оценки тягово-скоростных качеств автомобилей.

Тягово-скоростную характеристику строят по данным внешней скоростной характеристики двигателя, передаточным числам трансмиссии и другим параметрам автомобиля. Тяговый баланс автомобиля представляют в виде графика, на котором в системе координат Р=F(V) наносят силы тяги на колесах РТ на различных передачах и силы сопротивления движению Pf и Pw.

Тяговые усилия на колесах при различных включенных передачах находят по выражению:

,

где РТ[k, n] - тяговые усилия на ведущих колесах при различных передачах; Ме[n] - текущее значение крутящего момента; i[k] - передаточные числа КПП.

Скорость автомобиля при отсутствии буксования сцепления и ведущих колес находят по выражению:

,

где V[k, n] - скорость автомобиля при различных передачах, м/с; We [n] - текущее значение угловой скорости вращения КВ двигателя, с-1.

Таблица 2.3 - Результаты расчета показателей динамичности автомобиля

Тяговое усилие, подводимое к ведущим колесам автомобиля, расходуется на преодоление сопротивления качению и воздуха (в случае равномерного движения автомобиля по горизонтальной дороге). Сопротивление качению находится из выражения:

автомобиль карданный тяговый мощность

,

Сопротивление воздуха определяется по формуле:

,

где СХ - коэффициент лобового сопротивления; с - плотность воздуха; Fa - лобовая площадь автомобиля, м2; Va - скорость движения автомобиля, м/с.

2.5.2 Построение динамической характеристики автомобиля

Динамическая характеристика автомобиля - зависимость динамического фактора на различных передачах от скорости автомобиля. Динамический фактор это отношение разности тягового усилия на колесах и силы сопротивления воздуха к полному весу автомобиля:

,

где Ga - полный вес автомобиля, Н.

Угол подъема, который может преодолеть автомобиль при той или иной равномерной скорости и заданном коэффициенте сопротивления качению, находится по выражению:

,

где Dмах - максимальное значение динамического фактора на первой передаче; f - коэффициент сопротивления качению.

2.6 Определение параметров разгона автомобиля

2.6.1 Определение ускорений при разгоне

Ускорения на различных передачах рассчитываются по формуле:

,

где D[k, n] - динамический фактор автомобиля на различных передачах; д[k] - коэффициент учета вращающихся масс автомобиля при различных включенных передачах.

Коэффициент учета вращающихся масс автомобиля на различных передачах рассчитывается по выражению:

,

где i[k] - передаточное число включенной передачи.

2.6.2 Определение времени разгона автомобиля

Пользуясь дифференциальной зависимостью , находим , следовательно, время разгона автомобиля от скорости V1 до V2:

,

где V1 - начальная скорость, м/с; V2 - конечная скорость, м/с; (1/ja) - величина обратного ускорения для данного шага.

Этот интеграл решается графическим способом. Для решения интеграла необходимо иметь вспомогательный график величин, обратных ускорениям:

,

где n - количество интегралов.

Разбивая кривые обратных ускорений на n интервалов и считая, что в каждом интервале изменения скорости автомобиль разгоняется с постоянным ускорением (j), найдем время разгона автомобиля на каждом интервале:

.

Таблица 2.4 - Результаты расчета времени разгона

Тогда суммарное время разгона до контрольной скорости будет равно:

.

Таблица 2.5 - Результаты расчета времени разгона

По данным таблицы 2.5 строим зависимость времени разгона до контрольной скорости от скорости движения автомобиля (см. прил. рис.6).

2.6.3 Определение пути разгона

,

где t0 - время начала разгона; tn - время конца разгона; Дt - шаг интегрирования.

Путь разгона на каждом интервале:

.

Таблица 2.6 - Результаты расчета пути разгона

Тогда суммарный путь разгона автомобиля до контрольной скорости:

Таблица 2.7 - Результаты расчета пути разгона

По данным таблицы 2.7 строим зависимость пути разгона до контрольной скорости от скорости движения автомобиля (см. прил. рис.7).

2.7 Построение топливно-экономической характеристики автомобиля

Удельный расход топлива определяется по формуле:

,

где ge - удельный расход топлива при полной нагрузке на двигатель; Ки - коэффициент, учитывающий изменение расхода топлива в зависимости от степени использования мощности двигателя (зu).

Числовое значение этого коэффициента можно определить по выражению:

,

Текущее значение удельного расхода топлива при полной нагрузке на двигатель определяется по формуле:

,

где gmin - минимальный расход топлива, г/(кВт ч); ще - текущее значение угловой скорости вращения КВ, с-1; щ* - угловая скорость вращения КВ при максимальном крутящем моменте, с-1.

Расход топлива в литрах на 100 км пути рассчитывается по формуле:

,

где г - плотность топлива (гб=740 кг/м3).

Таблица 2.6 - Результаты расчета топливно-экономической характеристики

Заключение

В соответствии с заданием в курсовом проекте произведен выбор и обоснование исходных данных для тягового расчета легкового полноприводного автомобиля и по его результатам построены графики. После этого, используя результаты тягового расчета, была спроектирована карданная передача вид общий которой представлен на плакате ВлГУ. 1900603.06.4.01 ВО.

Библиографический список

1. Тяговый расчет автомобиля. 2-е изд. испр. и доп. /Владим. гос. ун-т; Сост.: Соцков Д.А. Тимофеева С.И. Владимир, 2002. 44 с.

2. Конструирование и расчет автомобиля. Часть 1. Трансмиссия: Метод, указания к курсовому проектированию по курсу "Автомобили" /Владим. гос. ун-т; Сост.: В.П.Фролов, В.А.Немков. Владимир, 1997. 32 с.

3. Лукин П.П и др. “Конструирование и расчет автомобиля”, М,: Машиностроение, 1984-376 сю,ил.

4. Осепчугов В.В. Фрумкин А.К. “Автомобиль' М, :Машиностроение, 1989.-304 с, ил.

5. Федоренко В.А., Шошин А.И. Справочник по машиностроительному черчению.-- 14-е изд., перераб. и доп./Под ред. Г.Н. Поповой. -- Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983. - 416 с., ил.

6. Автомобиль: Основы конструкции: Учебник для вузов по специальности "Автомобили и автомобильное хозяйство"/Н.Н. Вишняков, В.К. Вахламов, А.Н Нарбут и др.-- 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. - 304 с.: ил.

Приложение 1

Графики тягового расчета

Рис. 1. - Внешняя скоростная характеристика двигателя.

Рис. 2. - Зависимость силы тяги на колесах от скорости автомобиля.

Рис. 3. - Зависимость динамического фактора от скорости автомобиля.

Размещено на Allbest.ru