Визначення кількості передач i передаточних чисел трансмісії автомобіля

За умови забезпечення заданої максимальної швидкості руху автомобіля визначають мінімальне передаточне число трансмісії, яке дорівнює:

u_{тр min} = (w_max × г_к)/V_max (13)

де w_max - максимальна частота обертання колінчастого вала двигуна, с^-1 (для карбюраторного автомобіля w_max = w_Nоб ; легкового автомобіля i автобуса - w_max; для дизельного двигуна w_max = w_N);

г_к - кінематичний радіус колеса (г_к » г_g » г_ст),м;

V_max - максимальна швидкість руху автомобіля, м/с.

При наявності в трансмісії коробки передач, додаткової коробки передач i головної передачi:

u_{тр min} = u_{к min} × u_{дк min} × u_о (14)

де u_{к min} - мінімальне передаточне число коробки передач (при застосуванні тривальної коробки передач з останньою прямою передачею - u_{к min} =1; в автомобілях з двовальними коробками передач u_{к min} =0,7...0,95; в механічних трансмісіях з додатковою коробкою u_{к min} =0,71...0,82); при відсутності додаткової коробки вважають u_{дк min} =1;

u_{дк min} - мінімальне передаточне число додаткової коробки (u_{дк min} =,0...1,3);

u_о - передаточне число головної передачі.

Прийнявши, враховуючи призначення i умови експлуатації автомобіля, що проектується, u_{к min} та u_{дк min} , визначимо передавальне число головної передачi:

u_о = u_{тр min} /( u_{к min} × u_{дк min}) (15)

Максимальне передаточне число трансмісії u_{тр max} визначають за умови подолання автомобілем найбільшого сумарного опору дороги :

u_{тр max} = ( ×G_a× г_д)/(М_{к max} ×h_тр) (16)

де - максимальне значення коефіцієнта сумарного опору дороги;

= 0,25...0,3 - для всіх типів автомобілів, призначених для міжміських сполучень;

= 0,35...0,45 - для інших вантажних автомобілів;

= 0,45...0,55- для всіх типів автомобілів підвищеної прохідності;

г_д » г_ст - динамічний радіус колеса, м;

M_{к мах} - максимальний крутний момент двигуна, H*м;

h_тр - ККД механічної трансмісії.

Отримана величина u_{тр max} повинна бути перевірена за умови зчеплення ведучих колiс з опорною поверхнею:

u_{тр max} (G_зч × г_д × )/(M_{к мах} ×h_тр) (17)

де G_зч - сила тяжіння від маси автомобіля, що припадає на ведучі колеса:

G_зч = G₁ , G_зч = G₂ - для автомобілів з колісною формулою 4х2 відповідно передньоприводних i задньоприводних;

G_зч =G₂ +G₃ - для автомобілів з колісною формулою 6х4;

G_зч =G_а - для повноприводних автомобілів;

= 0,4 - розрахункове значення коефіцієнта зчеплення.

При виконанні нерівності (17) знайдену величину u_{тр max} можна використовувати в подальших розрахунках, якщо ж вона не виконується, слід зменшити обране значення i відповідно, вказати дорожні умови, в яких автомобіль може експлуатуватись.

Максимальне передаточне число трансмісії дорівнює:

u_{тр max} = u_{к max} × u_{дк max} × u_о (18)

де u_{к max} = u_к1 - передаточне число першої передачi коробки передач;

u_{дк max} = 1,9...2,3 - максимальне передаточне число додаткової коробки передач.

Враховуючи результат, отриманий з виразу (16), який відповідає нерівності (17), з формули (18) отримуємо значення передаточного числа першої передачі коробки передач:

u_к1 = u_{тр max} / (u_{дк max} × u_о) (19)

Число передач коробки передач залежить від типу, питомої потужності i умов експлуатації автомобіля, що проектується.

Коробки передач легкових автомобілів мають, як правило, 4 або 5 ступенів; вантажних автомобілів вантажопiдйомнiстю 3...10т - 5 або 6 ступенів, вантажопiдйомнiстю більше 10 т - 8...20 ступенів (разом з подільником або додатковою коробкою передач); автомобiлiв-тягачiв - 4 або 5 ступенів з двоступінчастою головною передачею.

Передаточні числа промiжкових передач підбирають за умови забезпечення оптимальних показників тягово-швидкiсних i паливно-економiчних властивостей автомобіля.

Найчастіше їх підбирають за законом геометричної прогресії, згідно якого кількість передач визначається з виразу:

n = ((lg u_{к min}- lg u_{к max})/lg q)+1 (20)

де qд = та qк = - показник геометричної прогресії відповідно для коробок передач вантажних автомобілів i автобусів з дизельними двигунами i легкових автомобілів i автобусів з карбюраторними двигунами.

При використанні останньої прямої передачі передаточні числа визначають з виразу:

u_kj = (21)

де n - число передач коробки передач;

j - порядковий номер промiжкової передачі.

Якщо остання передача прискорююча, а передостання пряма, проміжкові передаточні числа обчислюються за такою формулою:

u_kj= (22)

де _k1 - передаточне число першої передачі.

В коробках передач вантажних автомобілів, якi мають пiдвищуючу передачу, значення її передаточного числа підбирається в межах 0.6...0.8.

Остаточно передаточні числа коробок передач уточнюють при виборі параметрів зубчастого зачеплення в процесі проектування коробки передач.

Обчислені значення параметрів двигуна i трансмісії використовуються в подальших розрахунках експлуатаційних властивостей автомобіля i складових елементів автомобіля, що проектується.