Проектирование карданной передачи (стр. 3 из 8)
Для построения графика зависимости силы сопротивления дороги РΨ от скорости движения автомобиля V используется формула
РΨ= mg [Н],
где Ψ- коэффициент сопротивления дороги (Ψ = i+ƒ);
i - уклон дороги; при движении автомобиля по горизонтальной дороге i =0;
ƒ - коэффициент сопротивления дороги; для дорог с асфальтобетонным покрытием значения коэффициента определяются по формуле
Таким образом, формула для определения силы сопротивления дороги РΨ приобретает вид формулы-15
, (15)Сила сопротивления воздуха РW движению автомобиля определяется по формуле-16
, (16)где k и F-коэффициент обтекаемости автомобиля и лобовая площадь автомобиля соответственно, значения которых принимались ранее в п. 1.2.1.
Так как и сила сопротивления дороги РΨ и сила сопротивления воздуха РW зависят от изменения скорости автомобиля, то задаваясь 5-ю
6-ю различными значениями скорости V (предпочтительны значения скоростей из таблицы 2, развиваемые на различных передачах) подсчитываем значения сил сопротивления движению для этих значений скорости. Результаты расчета представляем в виде таблицы-6.Таблица 6 – Расчет сил сопротивления движению проектируемого автомобиля по горизонтальной дороге с асфальтобетонным покрытием
| V, км/ч | 2,6 | 15,5 | 29,2 | 52,2 | 85 | 99 |
| РΨ, Н | 1051,1 | 1064 | 1096 | 1194,2 | 1431 | 1566 |
| РW, Н | 1,07 | 38,1 | 135,1 | 432 | 1145 | 1553,1 |
По рассчитанным значениям сил РΨ и РW строим кривую зависимости суммарной силы сопротивления движению автомобиля РΨ + РW от скорости движения автомобиля для чего:
- строим кривую зависимости силы сопротивления дороги РΨ от скорости V;
- от точек кривой РΨ =ƒ(V) откладываем ординаты кривой РW =ƒ(V) и после соединения точек плавной линией получаем кривую РΨ + РW =ƒ(V).
Нанесенные на одном графике кривые РТ =ƒ(V), РΨ =ƒ(V) и РΨ + РW =ƒ(V) представляют собой графическое решение уравнения тягового баланса проектируемого автомобиля.
На графике, в точке оси V, соответствующей максимальной скорости движения автомобиля Vmax, должно быть либо РТ = РΨ + РW (кривые пересекаются), либо РТ > РΨ + РW (кривая РТ проходит выше РΨ + РW). Пример графика тягового баланса автомобиля приведен на рисунке 3.
Рисунок 3 – График тягового баланса проектируемого автомобиля
1.5 Расчет мощностного баланса автомобиля
Для анализа динамических свойств автомобиля можно вместо соотношения сил использовать сопоставление тяговой мощности NT с мощностью, необходимой для преодоления сопротивления движению. Мощностной баланс автомобиля в общем виде можно представить следующей формулой
где
- мощность, подводимая к ведущим колесам автомобиля, кВт; определяется по формуле-17 
(17)где
- мощность на выходном конце коленчатого вала двигателя, кВт; 
- мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления качению колес автомобиля, кВт; определяется по формуле-18 
(18) 
- мощность, затрачиваемая на преодоление подъёма, кВт; при расчёте силового баланса принимается, что автомобиль движется по горизонтальной дороге, для которой уклон i = 0, а значит 
=0; 
- мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха, кВт; определяется по формуле-19 
, (19) 
- мощность, затрачиваемая на ускорение автомобиля, кВт; равна запасу мощности автомобиля после вычета из тяговой мощности 
мощности дорожных сопротивлений 
+ 
и мощности сопротивления воздуха 
= 
- ( 
+ 
)Уравнение мощностного баланса, так же как и уравнение силового баланса, проще решать графически. С этой целью строим график зависимости тяговой мощности
от скорости движения автомобиля, предварительно подсчитав по формуле-17 для всех значений скоростей автомобиля, подсчитанных в таблице-5.График суммарной мощности дорожных сопротивлений
+ строим по аналогии с графиком суммарной силы дорожных сопротивлений 
+ 
, предварительно подсчитав значения мощностей и по формулам 18 и 19 для значений скоростей, приведенных в таблице 6. Результаты расчета представляем в виде таблицы 7, первым листом Форма графика мощностного баланса автомобиля приведена на рисунке 4.Таблица 7 – Расчет мощностного баланса проектируемого автомобиля
| Передача КПП | Частота вращения коленвала, ne,об/мин | Скорость движения автомобиля, V, км/ч | Мощность двигателя, Ne, кВт, (см. табл. 3) | Мощность на ведущих колесах автомобиля, NТ, кВт | Мощностьсопротивлений | Запас мощности,Nj, кВт | |
| Nf,кВт | NW, кВт | ||||||
| I | 500 | 2,6 | 22,69 | 19,3 | 0,76 | 0,0008 | 18,54 |
| 1000 | 5,2 | 48,89 | 41,56 | 1,5 | 0,006 | 40,054 | |
| 1500 | 7,8 | 75 | 63,8 | 2,3 | 0,02 | 61,48 | |
| 2000 | 10,3 | 97,81 | 83,14 | 3,02 | 0,05 | 80,07 | |
| 2500 | 13 | 113,8 | 96,73 | 3,83 | 0,1 | 92,8 | |
| 3000 | 15,5 | 120 | 102 | 4,58 | 0,16 | 97,26 | |
| II | 500 | 4,9 | 22,69 | 19,3 | 1,43 | 0,005 | 17,87 |
| 1000 | 9,7 | 48,89 | 41,56 | 2,8 | 0,04 | 38,72 | |
| 1500 | 14,6 | 75 | 63,8 | 4,3 | 0,14 | 59,4 | |
| 2000 | 19,5 | 97,81 | 83,14 | 5,8 | 0,32 | 77,02 | |
| 2500 | 24,3 | 113,8 | 96,73 | 7,3 | 0,63 | 88,8 | |
| 3000 | 29,2 | 120 | 102 | 8,89 | 1,1 | 92,01 | |
| III | 500 | 8,7 | 22,69 | 19,3 | 2,5 | 0,03 | 16,77 |
| 1000 | 17,4 | 48,89 | 41,56 | 5,2 | 0,23 | 36,13 | |
| 1500 | 26,1 | 75 | 63,8 | 7,9 | 0,78 | 55,12 | |
| 2000 | 34,8 | 97,81 | 83,14 | 10,8 | 1,8 | 70,54 | |
| 2500 | 43,5 | 113,8 | 96,73 | 13,9 | 3,6 | 79,23 | |
| 3000 | 52,2 | 120 | 102 | 17,3 | 6,3 | 78,4 | |
| IV | 500 | 16,5 | 22,69 | 19,3 | 4,9 | 0,2 | 14,2 |
| 1000 | 33 | 48,89 | 41,56 | 10,2 | 1,6 | 29,76 | |
| 1500 | 49,5 | 75 | 63,8 | 16,2 | 5,3 | 42,3 | |
| 2000 | 66 | 97,81 | 83,14 | 23,5 | 12,6 | 47,04 | |
| 2500 | 85 | 113,8 | 96,73 | 33,7 | 27,03 | 36 | |
| 3000 | 99 | 120 | 102 | 43,1 | 42,7 | 16,2 | |
1.6 Расчет динамической характеристики автомобиля
Динамическим фактором автомобиля D называют отношение разности силы тяги на ведущих колесах автомобиля
и силы сопротивления воздуха к полному весу автомобиля G. 
, 