Проектирование карданной передачи (стр. 4 из 8)
Значения динамического фактора автомобиля изменяются в зависимости от номера включенной передачи в КПП и от скорости движения автомобиля. Динамический фактор автомобиля при включении различных передач КПП определяется по формуле-20
, 
(20)
Рисунок 4 – График мощностного баланса проектируемого автомобиля
Значения сил РTiдля различных передач КПП и скоростей движения автомобиля приведены в таблице 4, значения сил PWi для различных скоростей движения автомобиля можно определить по формуле-21
, Н (21)Величина динамического фактора ограничивается условиями сцепления ведущих колес автомобиля с дорогой. Динамический фактор по условиям сцепления колес с дорогой может быть определён по формуле-22
для заднеприводных автомобилей
(22)где
- коэффициент сцепления шин с дорогой; принимается = 0,2…0,4 (соответствует движению автомобиля по укатанному снегу).Принимаем
= 0,2. 
, 
- коэффициенты перераспределения нормальных реакций для передней-1 и задних-2 осей; для рассматриваемого случая принимаются =0,8…0,9; =1,1…1,2.Принимаем
=1,2 
, 
- часть полного веса автомобиля, приходящаяся на переднюю-1 или задние-2 оси, Н; см. п. 1.2.3.( = 49049Н)G=mg
где m - масса автомобиля (m=7150 кг)
G=7150*9,8=70070 Н.
Dφ = 0,2*((1,2*49049)/70070) =0,168 Н
Используя формулы 20 и 21, определяем значения динамического фактора автомобиля для 5…6 скоростей его движения при включении каждой передачи КПП, и строим динамическую характеристику автомобиля на свободном поле первого листа графической части проекта. Здесь же наносим предварительно подсчитанный по одной из формул 22 динамический фактор по условию сцепления колес с дорогой и сделать вывод о возможности движения автомобиля без буксования по укатанному снегу. Расчет динамического фактора автомобиля представляем в виде таблицы 8.
Таблица 8 – Расчет динамического фактора проектируемого автомобиля
| Передача КПП | Скорость движения автомобиля, V, км/ч (см. табл. 5) | Сила тяги на ведущих колесах автомобиля, PTI,H | Сила сопротивления воздуха, PWI, H | Разность сил(PTI– PWI), Н | Динамический фактор автомобиля, Di, Н/Н |
| I | 2,6 | 26879,2 | 1,07 | 26878,13 | 0,384 |
| 5,2 | 28949,7 | 4,2 | 28945,5 | 0,413 | |
| 7,8 | 29631,6 | 9,6 | 29622,0 | 0,423 | |
| 10,3 | 28949,7 | 16,8 | 28932,9 | 0,413 | |
| 13 | 26966,0 | 26,8 | 26939,2 | 0,384 | |
| 15,5 | 23692,8 | 38,1 | 23654,7 | 0,338 | |
| II | 4,9 | 14279,6 | 3,8 | 14275,8 | 0,204 |
| 9,7 | 15379,5 | 15 | 15364,5 | 0,220 | |
| 14,6 | 15741,0 | 33,8 | 15707,2 | 0,224 | |
| 19,5 | 15379,5 | 60,3 | 15319,2 | 0,219 | |
| 24,3 | 14325,7 | 93,6 | 14232,1 | 0,203 | |
| 29,2 | 12586,8 | 135,11 | 12451,7 | 0,178 | |
| III | 8,7 | 7978,2 | 12 | 7966,2 | 0,114 |
| 17,4 | 8592,8 | 48 | 8544,8 | 0,122 | |
| 26,1 | 8795,2 | 107 | 8688,2 | 0,124 | |
| 34,8 | 8592,8 | 191 | 8401,8 | 0,120 | |
| 43,5 | 8004,0 | 300 | 7704,0 | 0,110 | |
| 52,2 | 7032,5 | 431 | 6601,5 | 0,100 | |
| IV | 16,5 | 4162,6 | 43 | 4119,6 | 0,058 |
| 33 | 4483,2 | 172,6 | 4310,6 | 0,061 | |
| 49,5 | 4588,8 | 388,3 | 4200,5 | 0,060 | |
| 66 | 4483,2 | 690,3 | 3792,9 | 0,054 | |
| 85 | 4176,0 | 1144,9 | 3031,1 | 0,043 | |
| 99 | 3669,12 | 1553,1 | 2116,02 | 0,030 |
Форма графика динамической характеристики автомобиля приведена на рисунке 5.
Рисунок 5 – Динамическая характеристика проектируемого автомобиля.
1.7 Расчет ускорений автомобиля
Динамический фактор автомобиля соответствует дорожному сопротивлению, характеризуемому коэффициентом сопротивления дороги Ψ, которое автомобиль способен преодолеть на данной передаче с заданной постоянной скоростью. В случае, если величина динамического фактора автомобиля отличается от коэффициента сопротивления дороги, по которой он движется, то это движение будет ускоренным (при D > Ψ), либо замедленным (при D < Ψ). Величина развиваемого автомобилем ускорения (замедления) определяется по формуле-23
, м/с2 (23)где
- коэффициент учета вращающихся масс автомобиля; 
где
- передаточное число передачи КПП, на которой движется автомобиль.В курсовом проекте ускорение автомобиля определяем для условий движения автомобиля по горизонтальной дороге с асфальтобетонным покрытием и поэтому можно считать, что
Определение ускорений автомобиля, движущегося по горизонтальной дороге, для 5…6 скоростей каждой передачи КПП необходимо провести с учетом вышеизложенного в виде таблицы 9. Форма графика приведена на рисунке 6.
Таблица 9 – Расчет ускорений автомобиля
| Передаточноечисло(передача) | Скорость автомобиля, V, км/ч(см. табл. 5) | Динамический фактор, D, Н/Н(см. табл. 8) | Коэффициент сопротивления дорогиΨ= f | РазностьD-Ψ | Коэффициент вращающихся масс,δвр | Ускорение, j, м/с2 |
| ukI(I) | 2,6 | 0,384 | 0,0150 | 0,369 | 3,098 | 1,17 |
| 5,2 | 0,413 | 0,0150 | 0,398 | 3,098 | 1,26 | |
| 7,8 | 0,423 | 0,0150 | 0,408 | 3,098 | 1,29 | |
| 10,3 | 0,413 | 0,0151 | 0,3979 | 3,098 | 1,26 | |
| 13 | 0,384 | 0,0151 | 0,3689 | 3,098 | 1,17 | |
| 15,5 | 0,338 | 0,0152 | 0,3228 | 3,098 | 1,02 | |
| ukII(II) | 4,9 | 0,204 | 0,0150 | 0,189 | 1,628 | 1,14 |
| 9,7 | 0,220 | 0,0151 | 0,2049 | 1,628 | 1,23 | |
| 14,6 | 0,224 | 0,0152 | 0,2088 | 1,628 | 1,26 | |
| 19,5 | 0,219 | 0,0153 | 0,2037 | 1,628 | 1,22 | |
| 24,3 | 0,203 | 0,0154 | 0,1876 | 1,628 | 1,13 | |
| 29,2 | 0,178 | 0,0156 | 0,1624 | 1,628 | 0,98 | |
| ukIII(III) | 8,7 | 0,114 | 0,0151 | 0,0989 | 1,2305 | 0,79 |
| 17,4 | 0,122 | 0,0152 | 0,1068 | 1,2305 | 0,85 | |
| 26,1 | 0,124 | 0,0155 | 0,1085 | 1,2305 | 0,86 | |
| 34,8 | 0,120 | 0,0159 | 0,1041 | 1,2305 | 0,83 | |
| 43,5 | 0,110 | 0,0164 | 0,0936 | 1,2305 | 0,75 | |
| 52,2 | 0,100 | 0,0170 | 0,083 | 1,2305 | 0,66 | |
| ukIV(IV) | 16,5 | 0,058 | 0,0152 | 0,0428 | 1,1 | 0,38 |
| 33 | 0,061 | 0,0158 | 0,0452 | 1,1 | 0,40 | |
| 49,5 | 0,060 | 0,0168 | 0,0432 | 1,1 | 0,38 | |
| 66 | 0,054 | 0,0182 | 0,0358 | 1,1 | 0,32 | |
| 85 | 0,043 | 0,0204 | 0,0226 | 1,1 | 0,20 | |
| 99 | 0,030 | 0,0223 | 0,0077 | 1,1 | 0,07 |
Рисунок 6 – График ускорений проектируемого автомобиля
1.8 Расчет времени и пути разгона автомобиля
Время и путь разгона автомобиля до максимальной скорости являются самыми распространенными и наглядными характеристиками динамичности автомобиля. Их определение производят графоаналитическим способом с использованием графика ускорений автомобиля. При проведении расчетов полагаем, что разгон автомобиля на каждой передаче производится до достижения двигателем максимальных оборотов.
Кривые ускорений автомобиля, начиная с первой передачи, разбиваем на 3…4 интервала скоростей. Для каждого интервала скоростей определяем среднее ускорение и изменение скорости в пределах интервала. Время разгона автомобиля в данном интервале скоростей определяется по формуле 24
,[с] (24)где
- изменение скорости автомобиля в интервале скоростей для которого определяется время разгона, км/ч; 
= 