Передаточное число трансмиссии на j
– ой передаче определяется выражением
ij = iКПj· iГПj,
iГП=4,3,
iКП1=3,75; iКП2=2,30; iКП3=1,49; iКП4=1,00.
i1
=3,75·4,3=16,125,
где iКПj-
передаточное число коробки передач на j
– ой передаче;
iГПj
- 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=8,22м/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
Мкj = Mдв · ij ·ηj
,
Мк1
=51,7·103
·16,125·0,9506=792,5
кН·
м,
где Mдв –
крутящий момент двигателя, кН ·
м;
ηj
– 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 Nдв
– 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;
ηk
– КПД конической пары шестерен;
m
иn
– число цилиндрических и конических пар шестерен соответственно, передающих крутящий момент.
В расчетах принимают ηц
= 0,98 и ηk
= 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.