Кинематический расчёт автомобиля

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ ВАЗ 2101

Передаточное число трансмиссии на j
– ой передаче определяется выражением

ij
=
i
КП
j
·
i
ГП
j
,

i
ГП=
4,3
,

i
КП1
=3,75;
i
КП2
=2,30;
i
КП3
=1,49;
i
КП4
=1,00.

i1
=3,75
·
4,3=16,125,

где i
КП
j
-
передаточное число коробки передач на j
– ой передаче;

i
ГП
j
- 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=8,22
м/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

Мк
j
=
M
дв
·
ij
·η
j
,

Мк1
=51,7·103
·16,125·0,9506=792,5
кН·
м,

где M
дв
–
крутящий момент двигателя, кН ·
м;

η
j
– 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 N
дв
– 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;

η
k
– КПД конической пары шестерен;

m
иn
– число цилиндрических и конических пар шестерен соответственно, передающих крутящий момент.

В расчетах принимают ηц
= 0,98 и η
k
= 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

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.

Табл. 4.1. Справочные данные

Табл. 4.2. Расчетные параметры