Передаточное число трансмиссии формула

Передаточное число трансмиссии на первой передаче (для трактора Т-25А) определяем по формуле:

(10)

где nен- номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин.

Остальные числа трансмиссии рассчитываем по формуле:

, (11)

где к – номер передачи.

;

;

;

;

;

.

Механический КПД трансмиссии учитывает потери на трение, взбалтывание масла и т.п. Он зависит от числа пар зубчатых передач, находящихся в зацеплении, типа шестерен и способа их соединения между собой, от типа промежуточных соединений и муфт сцепления, вязкости и уровня заливаемого масла и других факторов. Часть потерь зависит от значения передаваемых моментов, а другая часть потерь зависит в основном от скорости вращения деталей и почти не зависит от нагрузочного режима.

Для тракторов с колесной формулой 4К2 определяем КПД ветвей трансмиссии, соединяющих маховик с задними ведущими колесами. Распределение мощности по ведущим мостам зависит от распределения массы трактора по мостам, схемы трансмиссии, почвенного фона, действия на трактор со стороны с.-х. машины, сил и моментов, величины и других факторов.

Механический КПД ветвей трансмиссии, соединяющих маховик с задними ведущими колесами представим как

hтрi = hхолhн = ( 1- x )hцn hкm, (12)

где hхол и hн – КПД, учитывающие потери соответственно холостого хода и при работе под нагрузкой;

hц и hк – КПД, соответственно цилиндрической и конической пар шестерен (hц=0,985 .0,99 и hк=0,975 .0,98);

m и n – соответственно число пар цилиндрических и конических шестерен, находящихся в зацеплении на данной передаче

x – коэффициент, учитывающий потери холостого хода в трансмиссии (x=0,03 .0,05).

Находим КПД трансмиссии для первой и второй передач

hтр1(1-2) =

Механический КПД привода ВОМ hвом рассчитываем в соответствии с формулой (12), при этом значение x выбираем по меньшим пределам. Расчет проводится для зависимого привода ВОМ, так как такой привод планируем использовать для технологического модуля.

hвом = hхолhн = ( 1- x )hцn hпл, (13)

где hпл – КПД планетарного механизма (hпл =0,96).

hвом(1-2) =

Электрогидраалические рулевые машины
ЭГРМ состоит из следующих основных узлов: – гидравлического рулевого привода – силового устройства, поворачивающего баллер руля; – насосного агрегата (насос-двигатель), предназначенного для питания ГРМ рабочей жидкостью; – системы управления насосами переменной подачи; – системы трубопроводов низания; – предохранительных клапанов; – компенсаторов динамических нагрузок; – ограничителей мощности и прочих элементов. Их разделяют на плунже .

Газоотводная система танкера
Данной системой обеспечивается газообмен между танками и внешней атмосферой. Различают 2 основных процесса такого газообмена: «большое дыхание» и «малое дыхание». «Большое дыхание» наблюдается при наливе и выкачке груза. При наливе груза в танки происходит вытеснение из них паров нефтепродуктов в атмосферу. Во время выкачки груза из танков происходит обратный процесс, заключающийся в замещении атм-ным воздухом освобождающихся объемов танков. «М .

Определение рабочего тягового диапазона
Тяговый диапазон проектируемого трактора на основных передачах охватывает всю сумму нагрузок в соответствии с агротехническими требованиями, предъявляемыми к трактору данного тягового класса, и некоторую часть нагрузок, относящихся к тяговой зоне соседних с ним классов. Каждому из классов типажа соответствует определенная номинальная сила тяги. Типаж тракторов допускает отклонение силы тяги от номинальной для колесных тракторов 20 .25% [5]. Уве .

При определении передаточных чисел коробки передач нужно помнить о том, что I передача предназначена для преодоления максимального сопротивления дороги. Промежуточные передачи коробки передач используются при разгоне автомобиля, преодолении повышенного сопротивления движению, работе автомобиля в условиях, не позволяющих двигаться с высокой скоростью (гололед, выбитая дорога, задержка впереди идущим транспортом и т.д.), а также при торможении двигателем на затяжных пологих спусках.

При расчете передаточных чисел сначала находят передаточное число I передачи по заданному техническими условиями максимальному коэффициенту сопротивления дороги ψ_max или максимальному динамическому фактору автомобиля по тяге D_max на I передаче.

Это передаточное число определяют с помощью выражения, полученного из формулы для динамического фактора, пренебрегая силой сопротивления воздуха, так как она незначительна при небольших скоростях движения:

где G_а – сила тяжести автомобиля с полной нагрузкой, Н; M_max – максимальный крутящий момент двигателя, Н•м.

Полученное передаточное число I передачи коробки передач не гарантирует отсутствия буксования ведущих колес автомобиля. Чтобы не было буксования ведущих колес при движении на I передаче, необходимо выполнение следующего неравенства:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

где D_сц – динамический фактор автомобиля по сцеплению; m_p2=1,20. 1,35 – коэффициент изменения реакций на задних ведущих колесах; G_а2 – сила тяжести автомобиля с полной нагрузкой, приходящаяся на задние колеса, Н; φ_х=0,6. 0,8 – коэффициент сцепления колес с дорогой. Для переднеприводных автомобилей под G_а2 принимают сила тяжести автомобиля с полной нагрузкой, приходящуюся на передние колеса, Н, а m_p2=1.

Из этого соотношения определяют новое передаточное число I передачи, при котором буксования ведущих колес не будет:

После проверки передаточного числа I передачи на отсутствие буксования ведущих колес автомобиля из двух найденных передаточных чисел I передачи коробки передач для дальнейших расчетов выбирают меньшее.

По этому значению передаточного числа I передачи и известному значению передаточного числа высшей передачи определяют передаточные числа промежуточных передач.

Если высшая передача прямая (u_п=1), то для расчета передаточных чисел промежуточных передач используют следующее выражение

где n‘ – число передач, не считая повышающую передачу и передачу заднего хода; k – номер передачи.

Если высшая передача повышающая (u_к

Рис. 4. Динамические характеристики автомобиля с трехступенчатой (а) и четырехступенчатой (б) коробками передач:

I-IV – передачи; v’_max,v’’_max – максимальные значения скорости движения при коэффициентах сопротивления дороги соответственно ψ₁ и ψ₂

Передаточное число передачи заднего хода

Окончательное значение передаточного числа передачи заднего хода определяют при компоновке коробки передач.

Рассчитанные передаточные числа коробки передач являются ориентировочными и при проектировании новой коробки передач могут незначительно изменяться. Окончательно передаточные числа коробки передач уточняют при выборе параметров зубчатого зацепления в процессе проектирования коробки передач.

4.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Расчет и построение тяговой характеристики автомобиля.

Теоретическую тяговую характеристику автомобиля Р_т=f(V_а) можно получить расчетным путем по следующей методике:

· внешнюю скоростную характеристику двигателя (см. пункт 2 раздела 2.2);

· ряд передаточных чисел трансмиссии i_тр и к.п.д. трансмиссии η_тр(раздел 3);

· статический радиус колеса (пункт 1 раздела 2.2).

Рассчитать силу тяги Р_тна различных передачах и режимах движения автомобиля, результаты свести в таблицу.

Таблица 2. Данные для построения тяговой и динамической

Пере-дача	iтр	ηтр	nе , мин -1	Vа , м/с	Ме,Нм	Рт,Н	Рв,Н	D
15,05	0,91	1.88	123.06	6240.85	–	0.44
3.67	135.38	6869.3	–	0.47
5.63	137.42	6972.7	20.08	0.48
7.51	130.75	6634.26	35.72	0.46
При N мах	10.52	109.87	5574.8	70.1	0.38
nmax	11.64	96.27	4884.74	85.83	0.33
8,61	0,91	3.28	123.06	3571.2	–	0.24
6.56	135.38	3928.73	27.26	0.27
9.84	137.42	3987.93	61.33	0.27
13.12	130.75	3794.37	109.04	0.25
При N мах	18.36	109.87	3188.43	213.54	0.2
nmax	20.33	96.27	2793.76	261.83	0.17

5,58	0,91	5.06	123.06	2313.53	16.21	0.16
10.12	135.38	2545.14	64.87	0.17
15.18	137.42	2583.5	145.97	0.17
20.24	130.75	2458.1	259.51	0.15
При N мах	28.33	109.87	2065.56	508.44	0.10
nmax	31.37	96.27	1809.88	623.41	0.08
4,1	0,91	6.89	123.06	1700.69	30.07	0.11
13.78	135.38	1870.95	120.29	0.12
20.67	137.42	1899.14	270.66	0.11
27.56	130.75	1806.97	481.17	0.09
При N мах	38.58	109.87	1518.4	942.91	0.04
nmax	42.71	96.27	1330.5	1155.59	0.01

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

М_е берется из скоростной характеристики. Р_т подсчитывается по формуле:

.

I передача

II передача

III передача

VI передача

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Где u_кп – передаточное число коробки передач, u_гп – передаточное число главной передачи.

i_тр иu_тр – равноценные обозначения.

V_а – скорость автомобиля, определяется по формуле:

– Определение передаточного числа главной передачи

Передаточное число главной передачи u₀ определяется по следующей формуле:

– для легковых автомобилей:

, (23)

– для грузовых автомобилей с карбюраторными двигателями:

, (24)

– при установке на автомобиле дизеля:

. (25)

– Определение передаточного числа первой передачи

Подбор передаточных чисел коробки передач начинают с рас­чета передаточного числа первой передачи. Оно должно быть та­ким, чтобы автомобиль, двигаясь на первой передаче, могло преодолеть максимальный заданный подъем a_max, т.е. при максимальном продольном уклоне i_max. Передаточное число первой передачи определяется с учетом максимального сопротивления дороги и по условиям буксования ведущих колес автомобиля соответственно по формулам (26), после чего выбирается наименьшее значение:

(26)

ψ_max – максимальное суммарное сопротивление дороги (формула 2).

– Определение передаточных чисел промежуточных передач

После определения передаточного числа первой передачи переходят к подбору передаточных чисел на промежуточных передачах. При этом в первую очередь задаются числом передач. С точки зрения получения хорошей динамичности автомобиля необходимо иметь большое число передач. Однако при ручном переключении передач с увеличением их числа значительно усложняется управление автомобилем. Поэтому практика автомобилестроения выработала для каждого типа автомобиля оптимальное число передач. У легковых автомобилей коробки перемены передач имеют от трех до шести передач, а у грузовых – от четырех до 18.

Для расчета передаточных чисел на промежуточных передачах используют неравенство:

(27)

Для трехступенчатой коробки передач (третья передача является прямой u₃ = 1) из (27) получим неравенство:

, откуда

.(33)

Минимальная скорость движения автомобиля должна быть в пределах 1,5…2,5 км/ч.

3.1.2.4. Определение основных параметров динамичности автомобиля

Основными параметрам, характеризующими динамические качества автомобиля являются: тяговая характеристика, динамическая характеристика, мощностной баланс, ускорение автомобиля при разгоне, время и путь разгона.

Для построения тяговой характеристики автомобиля необходимо расчитать силу тяги на его ведущих колесах P_кi на всех передачах, и определить суммарную силу сопротивления движению P_c.

Определение силы тяги на ведущих колесах авомобиля P_кi производится по формуле:

. (34)

Суммарная сила сопротивления P_c определяется по формуле:

Расчет производится для всех передач и строится график тяговой характеристики автомобиля – зависимость P_к и P_c от υ_а в соответствии с рисунком 2.

Рисунок 2 – График тяговой характеристики автомобиля:

I – IV – номера передач.

Результаты вычислений исходных данных для построения тяговой характеристики автомобиля должны быть сведены в таблицу 10.

Таблица 10 – Данные для построения тяговой характеристики автомобиля

Передача	nе,мин -1	υа, км/ч	Ме, Н·м	Рк, Н	Рс,Н
I	….
II
III
….

Для построения динамической характеристики автомобиля необходимо определить динамический фактор (коэффициент динамичности). Коэффициент динамичности D определяется по формуле:

. (37)

Значения P_к и P_в находятся по формулам (34) и (35), соответственно. Расчет производится для всех передач, результаты сводятся в таблицу и строится график зависимости D от υ_а в соответствии с рисунком 3.

Рисунок 3 – График динамической характетистики автомобиля

Мощность тягового усилия N_т определяется по формуле:

. (38)

Мощности, затрачиваемые на преодоление сопротивления воздуха N_w и на преодоление сопротивления дороги N_с, определяются по формулам:

(39)

.

Расчет производится для всех передач, результаты сводятся в таблицу и строится график мощностного баланса – зависимости N_T и N_с от υ_a для всех передач в соответствии с рисунком 4.

Рисунок 4 – График мощностного баланса

Для построения графика ускорений определяется ускорение автомобиля j_i на всех передачах по формуле:

, (40)

, (41)

где δ_i – коэффициент учета вращающихся масс на i– ой передаче,

u_i – передаточное число i-ой передачи.

Расчет производится для всех передач во всем диапазоне частот вращения коленчатого вала двигателя от n_min до n_max (от υ_min до υ_max ), результаты сводятся в таблицу и строится график ускорений – зависимости j от υ_a, в соответствии с рисунком 5.

Рисунок 5 – График ускорений автомобиля

Время и путь разгона для построения графиков определяются следующим образом. Кривые графика ускорений j от υ_a разбивают на ряд равных отрезков от υ_min до υ_max , соответствующих интервалам скоростей: на низшей передаче – 2…3 км/ч; на промежуточных передачах – 5…10 км/ч; на высшей передаче – 10…15 км/ч.

Предполагают, что в каждом интервале скоростей разгон происходит с постоянным, средним ускорением:

, (42)

где j_1, j₂ – ускорение в начале и в конце некоторого интервала скоростей, м/с 2 .

Среднее ускорение можно так же рассчитать, зная значения скорости в начале и конце интервала. Так, например, при изменении скорости от υ₁ до υ₂ среднее ускорение равно:

, (43)

где Δυ и Δt – скорость и время разгона в заданном интервале скоростей, с.

Преобразуя выражение (30), получим:

. (44)

К полученному значению времени разгона следует прибавить время, затрачиваемое на переключение передач. Для первой передачи время переключения равно 0 с, для второй – 0,4 с, для третьей – 0,8 с, для четвертой – 1,2 с. и т.д.

Для нахождения пути разгона автомобиля используются те же интервалы скоростей, что и для нахождения времени разгона. При этом считается, что в каждом интервале скоростей автомобиль движется равномерно со средней скоростью υ_cp, км/ч:

, (45)

Определим путь разгона за время Δt:

Результаты вычислений сводятся в таблицу. По результатам расчета строится график зависимости S и t для каждой передачи от υ_а в соответствии с рисунком 6.