Файл: Бухарин Н.А. Автомобили. Конструкции, нагрузочные режимы, рабочие процессы, прочность агрегатов автомобиля учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 171

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

поверхности, сыпучему песку, со сниженным давлением воздуха в шинах, процент использования мощности двигателя значительно повышается.

Средние величины моментов Л4,, действующих на рассчитывае­ мую деталь на эксплуатационных режимах, определяются по формуле

M t = [ К + тл)

ф- (пга + тп) ба. п/ср + kBFav2а]

Н • м,

(IV.4)

ф — коэффициент

сопротивления движению;

Г — передаточное

число от колес до рассчитываемой детали; та, тп — массы

авто­

мобиля и прицепа, кг; kB— коэффициент сопротивления воздуха;

Fa— лобовая площадь

автомобиля,

м2;

ѵа— скорость

автомо­

биля, м/с; 6а. п— коэффициент учета вращающихся масс;

/ср —

среднее ускорение автомобиля м/с2; гк — радиус колеса,

м;

т]т —-

к. п. д. трансмиссии.

движении

(іпа +

тп) 6а п /ср =

0.

 

При установившемся

 

Для расчетов на выносливость деталей трансмиссии автомобиля при ступенчатом нагружении могут быть использованы следу­ ющие нормативые данные по нагрузочным режимам (табл. IV. 1

и табл. ІѴ.2).

работы на k-н передаче по прой­

Определение длительности

денному пути РІ произведено

по формуле

 

(ІѴ-5)

 

2J PkVk

где Pk — длительности работы

автомобиля на k-й. передаче по

времени, %; п* — средняя скорость движения на k-й передаче. На основании анализа нагрузочных режимов трансмиссии мо­

гут быть установлены следующие расчетные режимы.

П е р в ы й р а с ч е т н ы й р е ж и м — по максимальному моменту двигателя

ММттах^'і

где М — расчетный момент на валу трансмиссии; Мттах — макси­

мальный

момент двигателя;

і — передаточное число, считая

от вала

двигателя до соответствующего вала трансмиссии.

В расчетах трансмиссии

на прочность к. п. д. принимается

равным единице, так как относительная ошибка расчетов, выпол­ ненных для любого из рассмотренных нагрузочных режимов, составляет не менее ±10% . Расчетный момент М, передаваемый полуосью ведущего моста автомобиля с колесной формулой 4x2, определяется по формуле (по двигателю)

__ Мт тахйіЁдЁр П Ч~ ^б)

где ік, гд — передаточные числа коробки передач и дополнитель­ ной коробки; і0— передаточное число главной передачи.

3*

67


>

ТО

X

К

ч

то

Ь

Длительность работы автомобилей со ступенчатой трансмиссией на отдельных передачах

{- a

м

a 2

ЕГ

«3 et

О

О.

с4>

к

а

о

Ч

о

>>

0)

3 s

о

а

etо

О

н

a

а

С

к

н

to

о

00

о>

О)

со

со

ю

 

СО

 

аГ

аГ

3?

сп

со

со.

со

ІО

 

сп

аГ

сп

о

 

—ч со"

аГ

оГ

•—1 ІО

 

СМ

 

 

 

 

 

ІО

со

с£>

см

 

 

 

 

 

00

ѵ."

 

 

 

 

 

со

tv

 

 

 

 

 

о

ю

о

 

 

 

 

 

СО

со

 

Г"-

 

 

V

 

 

СП

00

CD

со

ѵО

 

со

1

Si-

со

оо"

со"

 

00

сО

п-Г

со

о

ю

 

ю

со

о

о

ю

ю

 

г-

 

оо

ГГ

 

СМ

см

 

со

СП

со

СИ

Tf

ю

 

со

см"

см"

СП

00

іо"

СП

со

Tf"

со

05

см

о

00

іо

ІО

о

ю

to

00

 

00

 

 

ю

 

со

 

 

 

 

 

 

см

 

 

<М—>~

 

со

см

ID

тТ

іо

 

о"

о

CD

о".

ю

со

 

ю

•— 1

ѵЛ

о

со

 

 

 

 

 

 

 

см

 

см

о

о

о

о

Tf

ю

^

°

о

О

о

о

о

о"

о

о

—Г

о

о

о

о

 

 

 

 

о

*0

СМ

 

 

 

 

 

о

 

 

О)

 

 

 

 

 

о

 

8-

 

 

 

н

 

 

ч

 

то

 

 

 

то

 

 

 

я

 

 

 

Ій

 

 

с

о

с

a *-

 

 

CD

S

 

а>

 

 

 

3

 

 

3

 

 

 

8-

 

то

 

н

 

 

(Dто

 

с.

CDто

 

 

2

ЕГ

 

о

3

ЕГ

 

 

н

X

 

о.

н

X

 

 

то

CDо

то

QJ

 

 

ЕГ

 

et

X

с

 

 

д

 

о

X

>.

 

 

tu н

 

О)

É-*

 

 

с

о

с

с

а

 

 

X

X

 

 

н

о

 

 

>>

 

 

 

 

 

(-1 CÜ

 

 

а

си

 

о

о

си

0)

ёс

X 3

 

X

3

о

н

§

а>

 

е*

о

си

0)

 

§•«

Си

CDCJ о

си

ь

ЕГ

 

ЕГ д

си

о

я

 

UX

то

 

о

 

си

 

с.

 

^ S

и

CD

 

 

 

то о

 

ш

 

 

то и

 

р,

 

 

 

 

 

 

и.

 

*>

Сио

то

 

 

и.

 

 

о

 

 

си

 

 

о

 

 

е[

 

 

о

 

 

с

 

 

,«£

 

о

 

 

5

 

 

си _

 

о «я

 

и-

я

«5

ТОто

си

{о-> он

CQ

©- .

а

н

С> г

>.

S

о

X

X

а

«=С

с:

О •

о.

е

о

с

н«D

«о

X0)

аS

а

V

а»

а.

а

о

с

к

К

3

ЕГa

о

3

a et

з*

CQ

о

X

a з*

о

а

С

68


Т а б л и ц а IV .2

Средние скорости движения автомобиля со ступенчатой трансмиссией на отдельных передачах, км/ч

Тип автомобиля и дорожпые

 

 

Передачи

 

 

 

 

 

 

 

 

Накат

 

условия

I

П

іи

IV

V

 

 

 

Легковые:

 

 

 

 

 

 

в городе

 

 

 

 

 

 

а) трехступенчатые

10

35

70

35

б)

четырехступенчатые

10

25

40

70

35

за городом по дорогам I, II,

 

 

 

 

 

 

III

категорий

 

 

 

 

 

 

а) трехступенчатые

10

40

90

40

б)

четырехступеичатые

10

25

50

90

40

Грузовые:

 

 

 

 

 

 

в городе

5

10

20

40

55

30

за городом по дорогам I, II,

 

 

 

 

 

 

III

категорий

5

15

30

50

70

35

В том

числе самосвалы

5

15

30

50

60

30

Автомобили-тягачи по дорогам I,

 

 

 

 

 

 

11, III категорий

5

10

30

50

60

30

Грузовые высокой проходимо­

5

10

20

30

40

 

сти по плохим дорогам и местно­

 

 

 

 

 

 

сти

 

 

 

 

 

 

 

Величина коэффициента блокировки k6 составляет для диф­ ференциала с малым внутренним трением k6 — 0,1н-0,2; с повы­ шенным трением k6 = 0,2—0,6; для блокированного k6^s 0,6 (под­ робнее см. гл. X, § 46).

Расчет трансмиссии по первому режиму дает условные величины напряжений. Эти напряжения меньше напряжений при пиковых нагрузках, но больше напряжений, получаемых при преоблада­ ющих эксплуатационных нагрузках. Этот расчетный режим может быть использован для сравнительных поверочных расчетов. Дан­ ные о величинах напряжений, подсчитанных по первому расчет­ ному режиму, весьма многочисленны.

В т о р о й р а с ч е т н ы й р е ж и м — по максимальному сцеплению ведущих колес с полотном дороги ф.

При расчете раздаточных коробок, карданных валов и ведущих мостов многоосных автомобилей определение моментов по дви­ гателю обычно оказывается невозможным, если неизвестен закон распределения моментов по отдельным валам трансмиссии .за раздаточной коробкой. В этцх случаях, а также у автомобилей

§5



с трансмиссионными тормозами величины расчетных моментов находятся по сцеплению колес с грунтом или полотном дороги. Моменты на соответствующих валах трансмиссии определяются

по следующим формулам.

моста

 

 

Для полуосей ведущего

 

 

 

M„ =

- § - q w K.

(IV.7)

Для карданного вала, подводящего момент к данному мосту,

 

Мф = 2іФ;Гх-Гк ,

(IV.7а)

где Z; — нормальные реакции дороги на колеса соответствующих

мостов; V — передаточное число

от колеса до

карданного

вала;

Фішх — максимальная

величина

коэффициента

сцепления

шиңы

с грунтом, сртах = 0,7-Д),9.

 

 

 

 

Величина Мф обычно больше преобладающих эксплуатацион­

ных моментов.

 

 

 

 

 

Второй расчетный режим целесообразно применять при расчете

карданных валов и

мостов

многоосных автомобилей, особенно

с блокированным приводом, когда распределение момента двига­ теля по отдельным мостам не может быть установлено.

На этот же режим проводится расчет трансмиссии автомобилей (карданный вал, полуоси) с тормозами, расположенными на кар­ данных валах, а также с высокой удельной мощностью, когда расчетная сила тяги Рр выше, чем сила тяги по сцеплению Рф (гоночные автомобили и некоторые легковые автомобили США)

на низших

передачах.

Т р е т и й

р а с ч е т н ы й р е ж и м — по максимальной

динамической нагрузке, имеющей место при движении автомобиля. Приведенные выше формулы не учитывают динамических на­ грузок в трансмиссии, на величины которых влияет ряд факторов,

к числу которых, прежде всего, относятся:

а) темп включения сцепления, зависящий обычно от водителя; б) тип и конструкция муфты сцепления (однодисковое, много­

дисковое, гидромуфта, электромагнитная муфта и т. д.); в) тип дороги или местности, по которой движется автомобиль,

и ее состояние; г) конструктивные особенности автомобиля — общее переда­

точное число и податливость .трансмиссии, полный вес автомобиля и прицепа, моменты инерции вращающихся частей и др.

Большое влияние на величину динамических нагрузок в транс­ миссии автомобиля с фрикционным сцеплением имеет темп включе­ ния сцепления при трогании автомобиля с места и разгоне.

При резком включении сцепления «броском», когда нога води­ теля соскальзывает с педали и сцепление включается под действием пружин и силы инерции нажимного диска, происходит значитель­ ная кратковременная перегрузка трансмиссии («пиковая» на­

'70