Кинематический расчёт автомобиля

      КИНЕМАТИЧЕСКИЙ  РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ ВАЗ 2101 

      Передаточное  число трансмиссии на   j – ой передаче определяется выражением

      i_j = 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

      V_j = ω_kj·r_k ,

      V₁=36,35·0,226=8,22 м/с,

      где   r_k – радиус качения ведущего колеса, м.

      Радиус  качения ведущих колес тороидных шин автомобиля определяется по формуле, м

      

,

      r_k=0,3302/2+0,87·0,07=0,1651+0,0609=0,226м,

      где   d, в –    диаметр обода колеса (посадочный диаметр шины) и ширина профиля шины, которые приведены в ГОСТ 17393-82, м;

      d=0,3302м; в=0,07м.

               – 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

      М_кj = M_дв · i_j ·η_j ,

      М_к1=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

      

,

      М_дв=51,7·10³/586,13=88,2 Н·м,

        где N_дв – номинальная мощность двигателя, кВт.

      N_дв=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       η_ц     –   КПД цилиндрической пары шестерен;

                  η_k   –   КПД конической пары шестерен;

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

      В расчетах принимают  η_ц = 0,98 и η_k = 0,97.

      Касательная сила тяги на ведущих колесах по двигателю на j – ой передаче определяется выражением, кН

      

,

      Р_к1=792,5/0,226=3506,6 кН. 

      Касательная сила тяги на ведущих колесах по сцеплению вычисляется по формуле, кН

      P_kφ = φ · G,

   где        G – суммарная вертикальная нагрузка на ведущие колеса автомобиля, кН;

   G=m·g=740·9,8=7,25 кН;

              j  – коэффициент сцепления колес с опорной поверхностью.

      Суммарная сила сопротивления качению, кН

      P_f = 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