2015-10-22
1424
Після вибору та обгрунтування типу трансмісії у разі застосування механічної ступінчастої трансмісії визначають кількість передач і передаточні числа у наведеній нижче послідовності.
Мінімальне передаточне число трансмісії Uтр min визначають з умови забезпечення заданої максимальної швидкості руху автомобіля Vmax, м/с:
Uтр min 
. (2.30)
Приймаючи до уваги передаточні числа всіх агрегатів і механізмів трансмісії, можна записати
Uтр min = Uк min Uрк min Uo, (2.31)
де Uк min – мінімальне передаточне число коробки передач;
Uрк min – мінімальне передаточне число роздавальної коробки (якщо автомобіль повноприводний);
Uo – передаточне число головної передачі.
У вантажних автомобілів з карбюраторними двигунами остання передача коробки передач, як правило, пряма, тобто Uк min = 1,0. Для вантажних автомобілів з дизелями найчастіше застосовують прискорювальну передачу з передаточним числом, яке з конструктивних міркувань вибирається Uк min = 0,66...0,88. Коробки передач задньоприводних легкових автомобілів мають здебільшого останню передачу пряму (Uк min = 1,0), а у легкових передньоприводних автомобілів остання передача в коробці передач найчастіше прискорювальна: Uк min = 0,73...0,95. У міських та приміських автобусів Uк min = 1,0, у міжміських Uк min = 0,72…0,78.
|
|
|
Роздавальні коробки сучасних повноприводних вантажних автомобілів мають мінімальні передаточні числа в інтервалі від 0,917 до 1,30.
Прийнявши передаточне число вищих передач коробки передач Uк min та роздавальної коробки Uрк min(якщо роздавальна коробка відсутня, Uрк min = 1), визначають передаточне число головної передачі Uoвиходячи із забезпечення Vmax на вищій розрахунковій передачі коробки передач:
Uо 
= 
(2.32)
Максимальне передаточне число трансмісії Uтр max визначають з умови подолання автомобілем найбільшого опору дороги, користуючись рівнянням силового балансу автомобіля для усталеного руху. Враховуючи, що при русі на першій передачі швидкості невеликі і сила опору повітря дорівнює нулеві,
Uтр max = 
. (2.33)
Одержане значення Uтр max обов’язково перевіряють на виконання умови зчеплення ведучих коліс автомобіля з полотном дороги без буксування:
Uтр max 
(2.34)
де j – коефіцієнт зчеплення коліс з полотном дороги (приймають j = 0,6);
Gзч – частина сили тяжіння від повної маси автомобіля, що припадає на ведучі колеса. Для двовісних автомобілів з приводом на задні колеса Gзч = G2, з приводом на передні колеса Gзч = G1; для вантажних автомобілів з колісною формулою 6х4 Gзч = G2 + G3; для повноприводних автомобілів Gзч =Ga.
Якщо нерівність (2.34) виконується, то обчислену величину Uтр maxвикористовують для подальших розрахунків, якщо ж ні, то слід спробувати збільшити навантаження на ведучі колеса за рахунок зміни загального компонування автомобіля, а коли таке збільшення неможливе – обчислити Uтр max з умов відсутності буксування.
|
|
|
Прийнявши максимальне передаточне число Uрк mах роздавальної коробки (максимальні передаточні числа роздавальних коробок сучасних повноприводних вантажних автомобілів знаходяться в інтервалі від 1,31 до 2,28; якщо роздавальна коробка відсутня, Uрк mах = 1), визначаютьмаксимальне передаточне число коробки передач Uк max, тобто передаточне число першої передачі коробки пердач Uк1 як
Uк1 = 
. (2.35)
За цих умов на першій передачі при Мк max буде забезпечено рух з усталеною швидкістю по дорозі з заданим ymax.
Кількість передач коробки передач визначається типом автомобіля, зокрема його транспортним призначенням, класом, прохідністю.
Коробки передач сучасних легкових автомобілів найчастіше мають п’ять передач, вантажних автомобілів – 5...22 передачі в залежності від діапазону (відношення передаточних чисел крайніх передач): при діапазоні 5,7...8,5 – 5 передач; 7,9...9,35 – 6; 8...10 – 10; 9,2...18,5 – 10; 12...19,4 – 16; 17...24,7 – 20.
Кількість передач коробки, яка не має додаткових редукторів, зазвичай не більше 6. Щоб отримати більшу кількість передач, застосовують коробки, які складаються з основного та додаткового (додаткових) редукторів. Наприклад, на автомобілях-тягачах можуть встановлюватися коробки передач у складі чотири- або п’ятиступінчастого основного редуктора у поєднанні з демультиплікатором або з подільником або з обома додатковими редукторами одночасно.
Передаточні числа проміжних передач коробки передач вибирають із умов забезпечення оптимальних показників як тягово-швидкісних властивостей, так і паливної економічності. Існують різноманітні методики: одні передбачають отримання найкращої прийомистості, інші – паливної економічності або середньої швидкості в деяких заданих умовах руху.
Передаточні числа проміжних передач можна визначати, зокрема:
– за геометричною прогресією;
– за гармонічним рядом;
– за динамічним рядом (коли в основу покладена мінімізація загального часу розгону автомобіля з урахуванням часу на переключання передач);
– із умови забезпечення максимальної інтенсивності розгону (методика Л.Г.Аніскіна і Х.Д.Квітко, в основу якої покладена умова забезпечення оптимальних взаємоузгоджених показників – середнього прискорення на передачах і швидкості у кінці розгону на передачах);
– за оптимальною величиною щільності ряду(методика Е.І.Наркевича, згідно з якою рекомендується приймати щільність ряду для нижчих передач рівною коефіцієнту Кω – коефіцієнту пристосованості двигуна за кутовою швидкістю колінчастого вала);
– за аналогією з ідеальною трансмісією (методика А.А.Токарева);
– із умови забезпечення високих показників розгону (методика М.М.Пилипчука, яка базується на забезпеченні рівності прискорень в кінці і на початку розгону на суміжних передачах).
Якщо передаточні числа проміжних передач визначають за геометричною прогресією, то в разі, коли остання передача коробки передач пряма, передаточні числа проміжних передач знаходять за виразом:
Uкі = 
(2.36)
де і – порядковий номер проміжної передачі,
n – кількість передач у коробці.
Якщо остання передача прискорювальна, а передостання – пряма, то
Uкі = 
. (2.37)
Слід зважати на те, що передаточне число прискорювальної передачі, яке було прийняте раніше, може не входити у геометричний ряд.
У більшості сучасних автомобілів передаточні числа вищих передач зближені на 5…15 % порівняно зі значеннями, отриманими за геометричною прогресією, а співвідношення між нижчими передачами на 5…15 % більші від знаменника геометричної прогресії.
|
|
|
Вибір передаточних чисел додаткових редукторів коробок передач зв’язаний з їх призначенням та типом.
Подільник та демультиплікатор, які встановлюють на вантажних автомобілях і конструктивно виконують суміщеними з основною коробкою (в окремому картері, приєднаному до картера основної коробки) або вбудованими в основну коробку передач зазвичай двоступінчасті і мають пряму та понижуючу (редукторну) передачу. Застосування подільника або демультиплікатора дозволяє збільшити кількість передач вдвічі, а наявність обох цих пристроїв – в чотири рази.
Подільник встановлюють перед основною коробкою передач. Він зменшує інтервал між передаточними числами сусідніх передач (ущільнює ряд) основної коробки при одночасному незначному збільшенні її діапазону (у більшості випадків на 20...25 %). Залежно від співвідношення передаточного числа редукторної передачі подільника та передаточного числа пари зубчастих коліс привода проміжного вала подільник може бути прискорюючим або понижуючим. Оскільки коробки передач з подільниками застосовують на автомобілях з дизелем, подільники виконують прискорюючими з передаточним числом редукторної передачі Uпод max близько 1,2...1,3, що на прямій передачі основної коробки передач та редукторній подільника забезпечує мінімальне передаточне число коробки передач Uк min = 0,77...0,83.
Демультиплікатор розміщують за основною коробкою передач. Він суттєво збільшує діапазон передач, для чого передаточне число його редукторної передачі виконується достатньо великим – Uдем max = 3,0...3,5 і зазвичай дорівнює діапазону основної коробки. Якщо на автомобілі, що проектується, передбачається встановлення демультиплікатора, то в курсовому проекті можна обчислити передаточне число його редукторної передачі через визначені вище Uк max та Uк min як
Uдем max = 
(2.38)
