3.4. Потери мощности в трансмиссии. Кпд трансмиссии. Кпд трансмиссии


3.4. Потери мощности в трансмиссии. Кпд трансмиссии

Мощность, подводимая от двигателя к ведущим колесам авто­мобиля, частично затрачивается в трансмиссии на преодоление трения (сухого или жидкостного).

Потери мощности на трение в трансмиссии (рис. 3.3)

Nтрен = Nе – Nт.

Величина Nтрен включает в себя два вида потерь: механические и гидравлические.

Механические потери обусловлены трением в зубчатых зацеп­лениях, карданных шарнирах, подшипниках, манжетах (сальни­ках) и т. п. Величина этих потерь зависит главным образом от ка­чества обработки и смазки поверхностей трущихся деталей.

Гидравлические потери мощности связаны с перемешиванием и разбрызгиванием масла в механизмах трансмиссии (коробка передач, раздаточная коробка, ведущие мосты и др.). Величина потерь этого вида зависит от вязкости и уровня масла, залитого в механизмы трансмиссии, частоты вращения валов и шестерен.

Рис. 3.3. Графическая иллюстрация

потерь мощности в трансмиссии

автомобиля:

v1 — одно из возможных значений скорости автомобиля

Как указывалось в подразд. 3.3, потери мощности в трансмис­сии оценивают с помощью КПД трансмиссии, который можно определить следующим образом:

КПД трансмиссии равен произведению КПД механизмов, вхо­дящих в ее состав:

ηтр = ηк ηкар ηд ηг ,

где ηк, ηкар, ηд, ηг — КПД соответственно коробки передач, кар­данной передачи, дополнительной коробки передач и главной передачи.

Ниже приведены значения КПД трансмиссии различных ти­пов автомобилей и ее отдельных механизмов:

Легковые автомобили 0,90...0,92

Грузовые автомобили и автобусы 0,82...0,85

Автомобили повышенной

проходимости 0,80...0,85

Коробка передач:

прямая передача 0,98...0,99

понижающая передача 0,94...0,96

Карданная передача 0,97...0,98

Главная передача:

одинарная 0,96...0,97

двойная 0,92... 0,94

КПД трансмиссии не остается постоянным в течение всего срока эксплуатации автомобиля. В начале эксплуатации нового автомо­биля детали механизмов трансмиссии прирабатываются, и ее КПД в течение некоторого времени повышается. Далее на протяжении длительного периода он остается почти постоянным, а затем на­чинает снижаться вследствие изнашивания деталей, отклонения их размеров от номинальных и образования зазоров. После капи­тального ремонта автомобиля и последующей приработки дета­лей КПД трансмиссии вновь возрастает, но уже не достигает пре­жнего значения.

Для автомобилей, имеющих в трансмиссии гидравлические передачи (гидротрансформаторы, гидромуфты), КПД трансмис­сии равен произведению механического ηм и гидравлического ηгид КПД:

ηтр = ηм ηгид .

Гидравлический КПД существенно зависит от угловой скорос­ти валов и передаваемого момента.

3.5. Радиусы колес автомобиля

У колес автомобиля (рис. 3.4) различают следующие радиусы: статический rс, динамический rд и радиус качения rкач.

Статическим радиусом называется расстояние от оси непод­вижного колеса до поверхности дороги. Он зависит от нагрузки, приходящейся на колесо, и давления воздуха в шине. Статичес­кий радиус уменьшается при возрастании нагрузки и снижении давления воздуха в шине, и наоборот.

Динамическим радиусом называется расстояние от оси катяще­гося колеса до поверхности дороги. Он зависит от нагрузки, дав­ления воздуха в шине, скорости движения и момента, передавае­мого через колесо. Динамический радиус возрастает при увеличе­нии скорости движения и уменьшении передаваемого момента, и наоборот.

Радиусом качения называется отношение линейной скорости оси колеса к его угловой скорости:

.

Радиус качения, зависящий от нагрузки, давления воздуха в шине, передаваемого момента, пробуксовывания и проскальзы­вания колеса, определяется экспериментально или вычисляется по формуле

(3.13)

где пк — число полных оборотов колеса; SK — путь, пройденный колесом за полное число оборотов.

Из выражения (3.13) следует, что при полном буксовании ко­леса (SK = 0) радиус качения rкач = 0, а при полном скольжении

(nк = 0) rкач →∞.

Как показали исследования, на дорогах с твердым покрытием и хорошим сцеплением радиус качения, статический и динами­ческий радиусы отличаются друг от друга незначительно. Поэтому можно считать, что они практически равны, т.е. rс ≈ rд ≈ rкач.

При выполнении расчетов в дальней­шем будем использовать это приближен­ное значение. Соответствующую вели­чину назовем радиусом колеса и обо­значим rк.

Рис. 3.4. Радиусы колеса

Для различных типов шин радиус колеса может быть определен по ГОСТ, в котором регламентированы статичес­кие радиусы для ряда значений нагруз-

ки и давления воздуха в шинах. Кроме того, радиус колеса, м, можно рассчитать по номинальным размерам шины, используя выражение

rк = 0,5d +λшВш, (3.14)

где d — диаметр обода колеса, м; Вш — ширина профиля шины, м; λш= 0,8...0,9 — коэффициент смятия шины.

Формула (3.14) обеспечивает наиболее точные результаты для самого распространенного типа шин — тороидальных.

studfiles.net

3. Расчет кпд и передаточных чисел трансмиссии.

3.1. Кинематическая схема трансмиссии автомобиля.

Рис. 2.

3.2. Расчет кпд и передаточных чисел.

Таблица 3.

Расчет КПД и передаточных чисел.

Передачи

ц

кц

к

кк

кард

кш

тр

Uтр

Примеч.

1

2

3

4

0,98

0,98

0,98

0

2

2

2

0

0,97

0,97

0,97

0

1

1

1

1

0,995

0,995

0,995

0,995

2

2

2

2

0,86

0,86

0,86

0,86

15,375

9,43

6,109

4,1

Кхол =0,5

=1

Расчетные формулы (см. 3.1 и 3.2):

Коэффициент полезного действия (КПД) механической ступенчатой трансмиссии АТС можно определить по формуле:

=(3.1)

где, кроме обозначенных в табл. 1.2:

- число работающих ( передающих крутящий момент) пар шестерен с цилиндрическими зубчатыми колесами при включении рассматриваемой передачи;

-количество конических пар шестерен;

-количество карданных шарниров.

=(1-0,05/1)*0,982*0,97*0,9952*0,98=0,86

Передаточное число трансмиссии находят по формуле:

==(3.2)

где - частота вращения ведущих колес;

-передаточное число дополнительных устройств, позволяющих изменить общее передаточное число трансмиссии, например – раздаточная коробка, колесный редуктор и др.

=3,75*4,1=15,375

=2,30*4,1=9,43

=1,49*4,1=6,109

=1*4,1=4,1

4.Расчет показателей тяговой характеристики

Линейная скорость движения автомобиля, м/с:

м/с (4.1)

где – скорость движения АТС, км/ч.

Тяговая сила на ведущих колесах, Н:

(4.2)

Сила сопротивления воздуха, Н:

, (4.3)

где –коэффициент обтекаемости;– плотность воздуха, кг/м3;

площадь лобовой поверхности, :

=- для легковых автомобилей; (4.4)

=-для грузовых автомобилей; (4.5)

где -ширина колеи.

Pw=0,5*0,43*1,29*0,78*1,44*1,349*1,912=1,533 H

Сила сопротивления качению колес, Н:

,

гдедля радиальных шин

fт=0,018

fv=0.018*(1+(0.0216*1.91)2)=0.018031 (4.6)

Pf=0.018031*1355*9.81=239.678 Н (4.6)

Сила тяги по сцеплению (сила сцепления ведущих колес с дорогой) в продольном направлении, Н:

(4.8)

Pkφ=0.7*740*9.81=5081.58 Н

где коэффициент сцепления колес с дорогой;

сила, прижимающая ведущие колеса к дороге (сцепной вес), Н;

mi – масса, приходящаяся на ведущую ось, кг;

m i = m1 – для переднеприводных АТС;

m i = m2 – для АТС с задними ведущими колесами;

m i = m – для полноприводных АТС;

Данные расчетов см. табл. 4, график- рис. 3.

Таблица 4.

Расчет показателей тяговой характеристики и динамического паспорта

Пере-дача

λд

v, м/с

Pk, H

Pw, H

Pf, H

Pw+Pf, H

Примеч.

1

2

3

4

5

6

7

8

I

0,179

1,91

3714,853

1,5334

239,43

240,96

Рkφ=5081,58 Н

=0,018

0,268

2,865

3863,755

3,4502

239,94

243,39

0,357

3,82

3978,028

6,1337

240,65

246,78

0,446

4,776

4057,673

9,5838

241,57

251,15

0,536

5,731

4102,69

13,801

242,68

256,48

0,625

6,686

4113,079

18,784

244,01

262,79

0,714

7,641

4088,839

24,535

245,53

270,07

0,804

8,596

4029,971

31,052

247,26

278,31

0,893

9,551

3936,474

38,335

249,19

287,53

1

10,7

3778,569

48,088

251,78

299,87

1,161

12,42

3448,214

64,787

256,21

321

II

0,179

3,1145

2278,44

4,0763

240,1

244,18

0,268

4,6717

2369,77

9,1717

241,46

250,63

0,357

6,2289

2439,86

16,305

243,35

259,65

0,446

7,7862

2488,71

25,477

245,78

271,26

0,536

9,3434

2516,32

36,687

248,76

285,44

0,625

10,901

2522,69

49,935

252,27

302,21

0,714

12,458

2507,82

65,221

256,33

321,55

0,804

14,015

2471,72

82,545

260,93

343,47

0,893

15,572

2414,37

101,91

266,06

367,97

1

17,441

2317,52

127,83

272,94

400,78

1,161

20,244

2114,9

172,22

284,72

456,95

III

0,179

4,80757

1476,03

9,7129

241,6

241,599

0,268

7,21136

1535,2

21,854

244,82

244,821

0,357

9,61515

1580,6

38,852

249,33

249,332

0,446

12,0189

1612,25

60,706

255,13

255,131

0,536

14,4227

1630,14

87,416

262,22

262,219

0,625

16,8265

1634,26

118,98

270,6

270,596

0,714

19,2303

1624,63

155,41

280,26

280,262

0,804

21,6341

1601,24

196,69

291,22

291,216

0,893

24,0379

1564,09

242,82

303,46

303,459

1

26,9224

1501,35

304,6

319,85

319,852

1,161

31,2492

1370,09

410,37

347,92

347,921

Продолжение таблицы 4.

Пере-дача

λд

v, м/с

Pk, H

Pw, H

Pf, H

Pw+Pf, H

Примеч.

IV

0,179

7,163

1025,2

21,564

244,74

266,31

Рkφ=5081,6 Н

=0,018

0,268

10,74

1066,3

48,518

251,9

300,42

0,357

14,33

1097,8

86,254

261,91

348,17

0,446

17,91

1119,8

134,77

274,79

409,56

0,536

21,49

1132,2

194,07

290,52

484,6

0,625

25,07

1135,1

264,15

309,12

573,27

0,714

28,65

1128,4

345,02

330,58

675,6

0,804

32,23

1112,1

436,66

354,9

791,56

0,893

35,82

1086,3

539,09

382,08

921,17

1

40,11

1042,8

676,24

418,47

1094,7

1,161

46,56

951,6

911,06

480,79

1391,9

Тяговая характеристика автомобиля ВАЗ-2101

Рис. 3.

studfiles.net

3.4. Потери мощности в трансмиссии. Кпд трансмиссии

Мощность, подводимая от двигателя к ведущим колесам авто­мобиля, частично затрачивается в трансмиссии на преодоление трения

Рис. 3.3. Графическая иллюстрация

потерь мощности в трансмиссии

автомобиля:

1 —- одно из возможных значений скорости автомобиля

(сухого или жидкостного).

Потери мощности на трение в трансмиссии (рис. 3.3)

Величина Nтрен включает в себя два вида потерь: механические и гидравлические.

Механические потери обусловлены трением в зубчатых зацеплениях,

карданных шарнирах, подшипниках, манжетах (сальниках) и т. п. Величина этих потерь зависит главным образом от качества обработки и смазки поверхностей трущихся деталей.

Гидравлические потери мощности связаны с перемешиванием и разбрызгиванием масла в механизмах трансмиссии (коробка передач, раздаточная коробка, ведущие мосты и др.). Величина потерь этого

вида зависит от вязкости и уровня масла, залитого в механизмы трансмиссии, частоты вращения валов и шестерен. 29

Как указывалось в подразд. 3.3, потери мощности в трансмис­сии оценивают с помощью КПД трансмиссии, который можно определить следующим образом:

КПД трансмиссии равен произведению КПД механизмов, входящих в ее состав:

где k ,кар ,д ,г — КПД соответственно коробки передач, карданной передачи, дополнительной коробки передач и главной передачи.

Ниже приведены значения КПД трансмиссии различных ти­пов автомобилей и ее отдельных механизмов:

Легковые автомобили .......................................... 0,90...0,92

Грузовые автомобили и автобусы........................0,82...0,85

Автомобили повышенной

проходимости......................................................... 0,80...0,85

Коробка передач:

прямая передача ................................................... 0,98...0,99

понижающая передача.......................................... 0,94...0,96

Карданная передача .............................................. 0,97...0,98

Главная передача:

одинарная .............................................................. 0,96...0,97

двойная................................................................... 0,92...0,94

КПД трансмиссии не остается постоянным в течение всего срока эксплуатации автомобиля. В начале эксплуатации нового автомобиля детали механизмов трансмиссии прирабатываются, и ее КПД в течение некоторого времени повышается. Далее на протяжении длительного периода он остается почти постоянным, а затем начинает снижаться вследствие изнашивания деталей, отклонения их размеров от номинальных и образования зазоров. После капи­тального ремонта автомобиля и последующей приработки дета­лей КПД трансмиссии вновь возрастает, но уже не достигает пре­жнего значения.

Для автомобилей, имеющих в трансмиссии гидравлические передачи (гидротрансформаторы, гидромуфты), КПД трансмиссии равен произведению механического M и гидравлического гид КПД:

Гидравлический КПД существенно зависит от угловой скорос­ти валов и передаваемого момента.

3.5. Радиусы колес автомобиля

У колес автомобиля (рис. 3.4) различают следующие радиусы: статический rс, динамический rД и радиус качения rкач.

Статическим радиусом называется расстояние от оси непод­вижного колеса до поверхности дороги. Он зависит от нагрузки, приходящейся на колесо, и давления воздуха в шине. Статичес­кий радиус уменьшается при возрастании нагрузки и снижении давления воздуха в шине, и наоборот.

Динамическим радиусом называется расстояние от оси катяще­гося колеса до поверхности дороги. Он зависит от нагрузки, дав­ления воздуха в шине, скорости движения и момента, передавае­мого через колесо. Динамический радиус возрастает при увеличении скорости движения и уменьшении передаваемого момента, и наоборот.

Радиусом качения называется отношение линейной скорости оси колеса к его угловой скорости:

Радиус качения, зависящий от нагрузки, давления воздуха в шине, передаваемого момента, пробуксовывания и проскальзывания колеса, определяется экспериментально или вычисляется по формуле

(3.13.)

где nк — число полных оборотов колеса; SК — путь, пройденный колесом за полное число оборотов.

Из выражения (3.13) следует, что при полном буксовании колеса (Sk= 0) радиус качения rкач = 0, а при полном скольжении (nк = 0) гкач → оз.

Как показали исследования, на дорогах с твердым покрытием и хорошим сцеплением радиус качения, статический и динами­ческий радиусы отличаются друг от друга незначительно. Поэтому можно

считать, что они практически равны, т. е. rс~rД~ rкач.

При выполнении расчетов в дальнейшем будем использовать это приближенное значение. Соответствующую величину назовем радиусом колеса и обозначим rk.

Для различных типов шин радиус колеса может быть определен по ГОСТ, в котором регламентированы статические радиусы для ряда значений нагруз-

Рис. 3.4. Радиусы колеса 31

ки и давления воздуха в шинах. Кроме того, радиус колеса, м, можно рассчитать по номинальным размерам шины, используя выражение

(3.14)

Рис. 3.4. Радиусы колеса

где d — диаметр обода колеса, м; Вш — ширина профиля шины, м; λш=0,8...0,9 — коэффициент смятия шины.

Формула (3.14) обеспечивает наиболее точные результаты для самого распространенного типа шин — тороидальных.

studfiles.net

Потери мощности в трансмиссии. КПД трансмиссии

Мощность, подводимая от двигателя к ведущим колесам авто­мобиля, частично затрачивается в трансмиссии на преодоление трения (сухого или жидкостного).

Потери мощности на трение в трансмиссии (рис. 3.3)

Nтрен = Nе – Nт.

Величина Nтренвключает в себя два вида потерь: механические и гидравлические.

Механические потери обусловлены трением в зубчатых зацеп­лениях, карданных шарнирах, подшипниках, манжетах (сальни­ках) и т. п. Величина этих потерь зависит главным образом от ка­чества обработки и смазки поверхностей трущихся деталей.

Гидравлические потери мощности связаны с перемешиванием и разбрызгиванием масла в механизмах трансмиссии (коробка передач, раздаточная коробка, ведущие мосты и др.). Величина потерь этого вида зависит от вязкости и уровня масла, залитого в механизмы трансмиссии, частоты вращения валов и шестерен.

Рис. 3.3. Графическая иллюстрация

потерь мощности в трансмиссии

автомобиля:

v1— одно из возможных значений скорости автомобиля

Как указывалось в подразд. 3.3, потери мощности в трансмис­сии оценивают с помощью КПД трансмиссии, который можно определить следующим образом:

КПД трансмиссии равен произведению КПД механизмов, вхо­дящих в ее состав:

ηтр = ηк ηкар ηд ηг ,

где ηк, ηкар, ηд, ηг — КПД соответственно коробки передач, кар­данной передачи, дополнительной коробки передач и главной передачи.

Ниже приведены значения КПД трансмиссии различных ти­пов автомобилей и ее отдельных механизмов:

Легковые автомобили................................... 0,90...0,92

Грузовые автомобили и автобусы............... 0,82...0,85

Автомобили повышенной

проходимости............................................... 0,80...0,85

Коробка передач:

прямая передача........................................ 0,98...0,99

понижающая передача............................. 0,94...0,96

Карданная передача.................................... 0,97...0,98

Главная передача:

одинарная.................................................. 0,96...0,97

двойная....................................................... 0,92... 0,94

КПД трансмиссии не остается постоянным в течение всего срока эксплуатации автомобиля. В начале эксплуатации нового автомо­биля детали механизмов трансмиссии прирабатываются, и ее КПД в течение некоторого времени повышается. Далее на протяжении длительного периода он остается почти постоянным, а затем на­чинает снижаться вследствие изнашивания деталей, отклонения их размеров от номинальных и образования зазоров. После капи­тального ремонта автомобиля и последующей приработки дета­лей КПД трансмиссии вновь возрастает, но уже не достигает пре­жнего значения.

Для автомобилей, имеющих в трансмиссии гидравлические передачи (гидротрансформаторы, гидромуфты), КПД трансмис­сии равен произведению механического ηм и гидравлического ηгид КПД:

ηтр = ηм ηгид .

Гидравлический КПД существенно зависит от угловой скорос­ти валов и передаваемого момента.

Радиусы колес автомобиля

У колес автомобиля (рис. 3.4) различают следующие радиусы: статический rс,динамический rд и радиус качения rкач.

Статическим радиусом называется расстояние от оси непод­вижного колеса до поверхности дороги. Он зависит от нагрузки, приходящейся на колесо, и давления воздуха в шине. Статичес­кий радиус уменьшается при возрастании нагрузки и снижении давления воздуха в шине, и наоборот.

Динамическим радиусом называется расстояние от оси катяще­гося колеса до поверхности дороги. Он зависит от нагрузки, дав­ления воздуха в шине, скорости движения и момента, передавае­мого через колесо. Динамический радиус возрастает при увеличе­нии скорости движения и уменьшении передаваемого момента, и наоборот.

Радиусом качения называется отношение линейной скорости оси колеса к его угловой скорости:

.

Радиус качения, зависящий от нагрузки, давления воздуха в шине, передаваемого момента, пробуксовывания и проскальзы­вания колеса, определяется экспериментально или вычисляется по формуле

(3.13)

где пк— число полных оборотов колеса; SK— путь, пройденный колесом за полное число оборотов.

Из выражения (3.13) следует, что при полном буксовании ко­леса (SK= 0) радиус качения rкач = 0, а при полном скольжении

(nк = 0) rкач →∞.

Как показали исследования, на дорогах с твердым покрытием и хорошим сцеплением радиус качения, статический и динами­ческий радиусы отличаются друг от друга незначительно. Поэтому можно считать, что они практически равны, т.е. rс ≈ rд ≈ rкач.

При выполнении расчетов в дальней­шем будем использовать это приближен­ное значение. Соответствующую вели­чину назовем радиусом колеса и обо­значим rк.

Рис. 3.4. Радиусы колеса

Для различных типов шин радиус колеса может быть определен по ГОСТ, в котором регламентированы статичес­кие радиусы для ряда значений нагруз-

ки и давления воздуха в шинах. Кроме того, радиус колеса, м, можно рассчитать по номинальным размерам шины, используя выражение

rк = 0,5d +λшВш, (3.14)

где d — диаметр обода колеса, м; Вш — ширина профиля шины, м; λш= 0,8...0,9 — коэффициент смятия шины.

Формула (3.14) обеспечивает наиболее точные результаты для самого распространенного типа шин — тороидальных.



infopedia.su

3. Расчет кпд и передаточных чисел трансмиссии

КПД трансмиссии:

,

где: коэффициент холостых потерь

коэффициент эксплуатационной загрузки (в расчетах принимаем 1)

КПД цилиндрической пары (0,98)

КПД конической пары (0,97)

количество работающих пар (из кинематической схемы трансмиссии)

КПД карданного шарнира (0,995)

число шарниров (из кинематической схемы трансмиссии)

Таблица 2

Зависимость КПД от коэффициента эксплуатационной загрузки

Передаточные числа трансмиссии

,94 (раздаточная коробка)

Где: передаточное число коробки передач;

передаточное число главной передачи

Uтр1=4,12х4,63х1,94=36,99

Uтр2=2,64х4,63х1,94=23,69

Uтр3=1,58х4,63х1,94=14,18

Uтр4=1,00х4,63х1,94=8,98

Рисунок 2: Кинематическая схема трансмиссии.

4. Расчет и построение тяговой характеристики

Линейная скорость движения автомобиля

(для первой передачи, λ=0,2)

Тяговая сила на ведущих колесах

(для первой передачи, λ=0,2)

Сила сопротивления воздуха движению автомобиля

,

где: коэффициент лобового сопротивления

площадь лобовой поверхности,

F=Ba*Ha*0,78=1,81*2.05*0.78=2,89 м2

(для первой передачи, λ=0,2)

Сила сопротивления качению колес

,

где: =-коэффициент сцепления для шин с диагональным кордом;

fT - коэффициент сопротивления качению

(для первой передачи, λ=0,2)

Сила тяги по сцеплению с дорогой

Ркφ=φх*m*g,

где: коэффициент сцепления колеса с дорогой

вес, приходящийся на ведущие колеса

Ркφ =0,3*2340*9,81=6886.62 Н

Динамический фактор автомобиля

,

где: G=m*g=2340*9,8=22955.4 Н

Динамический фактор по сцеплению

Dφ=φ*mз/m=0,3*2340/2340=0,3

Таблица 3

Динамический паспорт автомобиля

Передача

λд

V, м/с

Pk, H

Pw, H

Pf, H

Pw+Pf, H

D

Прим.

0,2

0,83

12555,91

0,59

2296,58

2297,18

0,55

χ=1

I

0,3

1,24

13097,12

1,33

2297,89

2299,22

0,57

η=0,8

0,4

1,65

13421,84

2,37

2299,72

2302,09

0,58

0,5

2,07

13530,08

3,70

2302,07

2305,77

0,59

0,6

2,48

13421,84

5,33

2304,94

2310,27

0,58

0,7

2,89

13097,12

7,25

2308,34

2315,59

0,57

0,8

3,31

12555,91

9,47

2312,26

2321,73

0,55

0,9

3,72

11798,23

11,99

2316,70

2328,69

0,51

Uкп=4,12

1

4,13

10824,06

14,80

2321,66

2336,46

0,47

Uтр=36,99

1,1

4,54

9633,42

17,91

2327,15

2345,06

0,42

Uдоп=1,94

1,2

4,96

8226,29

21,31

2333,16

2354,47

0,36

0,2

1,29

8041,35

1,44

2298,09

2299,53

0,35

II

0,3

1,94

8387,96

3,25

2301,27

2304,52

0,37

0,4

2,58

8595,93

5,77

2305,73

2311,50

0,37

0,5

3,23

8665,25

9,02

2311,46

2320,48

0,38

0,6

3,87

8595,93

12,99

2318,47

2331,46

0,37

0,7

4,52

8387,96

17,68

2326,75

2344,43

0,36

0,8

5,16

8041,35

23,09

2336,30

2359,39

0,35

0,9

5,81

7556,10

29,23

2347,13

2376,35

0,33

Uкп=2,64

1

6,45

6932,20

36,08

2359,23

2395,31

0,30

Предел буксвания

Uтр=23,69

1,1

7,10

6169,66

43,66

2372,60

2416,26

0,27

Uдоп=1,94

1,2

7,74

5268,47

51,96

2387,25

2439,21

0,23

0,2

2,16

4813,27

4,03

2302,65

2306,68

0,21

III

0,3

3,23

5020,74

9,06

2311,54

2320,60

0,22

0,4

4,31

5145,22

16,11

2323,98

2340,09

0,22

0,5

5,39

5186,71

25,18

2339,98

2365,16

0,22

0,6

6,47

5145,22

36,25

2359,53

2395,79

0,22

0,7

7,54

5020,74

49,35

2382,64

2431,99

0,22

0,8

8,62

4813,27

64,45

2409,31

2473,76

0,21

0,9

9,70

4522,81

81,57

2439,53

2521,10

0,19

Uкп=1,58

1

10,78

4149,37

100,71

2473,30

2574,01

0,18

Uтр=14,18

1,1

11,86

3692,94

121,86

2510,63

2632,48

0,16

Uдоп=1,94

1,2

12,93

3153,52

145,02

2551,51

2696,53

0,13

0,2

3,40

3048,18

10,04

2313,27

2323,31

0,13

IV

0,3

5,11

3179,56

22,60

2335,43

2358,03

0,14

0,4

6,81

3258,40

40,18

2366,46

2406,63

0,14

0,5

8,51

3284,67

62,78

2406,35

2469,13

0,14

0,6

10,21

3258,40

90,40

2455,10

2545,50

0,14

0,7

11,91

3179,56

123,04

2512,72

2635,77

0,13

0,8

13,61

3048,18

160,71

2579,21

2739,92

0,13

0,9

15,32

2864,24

203,40

2654,56

2857,96

0,12

Uкп=1,0

1

17,02

2627,74

251,11

2738,77

2989,88

0,10

Uтр=8,98

1,1

18,72

2338,69

303,84

2831,85

3135,69

0,09

Uдоп=1,94

1,2

20,42

1997,08

361,59

2933,80

3295,39

0,07

Рисунок 3: Динамический паспорт автомобиля

studfiles.net

Коэффициент полезного действия коробки передач

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Автомобильные сцепления

Коэффициент полезного действия коробки передач

Коэффициент полезного действия любого механизма равен отношению работы, произведенной на ведомом и ведущем валах; поэтому если эти величины могут быть измерены, к. п. д. определяется простым делением первой на вторую.

В том случае, когда к. п. д. очень высок, как например, у коробки передач на прямой передаче, то при его определении возникают трудности вследствие того, что обе величины, подлежащие измерению, весьма близки по своему значению, и даже сравнительно малая погрешность в их измерении даст большую ошибку при определении потерь, как разности между ними. Значительно более высокая степень точности может быть достигнута, если вместо измерения работы, произведенной «а ведомом и ведущем валах, непосредственно измерять работу. Но ль ко на одном из валов и потери, т. е. разность работы на валах. Такой метод вполне применим для коробки передач, так как она может быть смонтирована на цапфах с шариковыми подшипниками подобно динамометру, что позволит измерять реактивный момент.

Как правило, легче измерить отводимый крутящий момент, чем подводимый, и при методе определения к. п. д., изложенном здесь, непосредственно измеряются крутящие моменты на ведомом валу коробки передач и на картере.

Рис. 1. Схема действия крутящих моментов при работе коробки передач.

Но разность ( Tr — Тf) является, моментом, замеряемым на картере коробки передач. Таким образом, чтобы определить к. л. д., необходимо замерить крутящие моменты на ведомом валу и на карьере коробки передач.

Установка коробки передач в цапфах для целей определения к. п. д. показана на рис. 2.

Имеется сравнительно мало опубликованных данных о к. п. д. шестеренчатых коробок передач. Главной причиной этого, вероятно, является то, что для большинства рабочих режимов к. и. д. коробки передач очень высок — обычно значительно’ выш!е 90%, а на прямой передаче — около 98%. Поэтому, по крайней мере для легковых автомобилей, работающих на прямой передаче приблизительно около 90% времени, потери в коробке передач не имеют существенного значения.

Вопрос о к. п. д. приобретает большую важность для коробок передач грузовых автомобилей, так как они работают большую часть времени на промежуточных передачах. По этой причине немногочисленные опыты по определению к. п. д. шестеренчатых коробок передач, опубликованные в печати за последние годы, относятся в большинстве к коробкам передач грузовых автомобилей.

Рис. 2. Схема установки коробки передач при определении к. п. д.

На рис. 3 показаны кривые к. п. д. четырехступенчатой коробки передач грузового автомобиля на первой передаче для различных скоростей вращения и различных развиваемых мощностей на ведущем валу, полученные Хайдом и Аухти. Испытанию подвергалась обычная коробка передач со скользящими шестернями, у которой оба вала были расположены в одной горизонтальной плоскости. Межцентровое расстояние коробки составляет 188,4 лш, а ширина шестерен —от 25,4 до 38,1 мм. В работе также приведены кривые к. п. д. на других передачах. Протекание кривых к. п. ц. для второй передачи сравнительно мало отличается от приведенных на рис. 3 и достигает максимального значения 98% по сравнению с 97,5% для первой передачи.

Рис. 3. Кривые .к. п. д. коробки передач грузового автомобиля на первой передаче.

На практике к. и. д. не бывает таким высоким, как это можно было бы заключить на основании результатов, приведенных на рис. 106, поскольку при испытаниях коробка нагружалась мощностью, значительно превышающей ее номинальную мощность, а к. п. д., как известно, возрастает с увеличением нагрузки. Испы-тывавшаяея коробка передач предназначалась для работы с двигателем максимальной мощностью 42 л. с.

На основании испытаний были сделаны следующие выводы:1. Общая потеря мощности зависит в основном от двух причин: сопротивления вращению шестерен из-за вязкости смазки и трения Между зубьями шестерен, причем первая не зависит, а вторая зависит от передаваемой нагрузки.2. На прямой передаче потеря мощности от перемешивания смазки является почти единственной потерей. Эта потеря может иметь очень серьезное влияние на к. п. д. коробки передач при чрезмерном количестве смазки или применении слишком вязкого масла. 3. Трение между зубьями при номинальной нагрузке коробки передач невелико и мало изменяется с изменением свойств и вязкости смазки. При нормальном уровне смазки оно невелико, но становится ощутимым, когда уровень смазки снижается.4. Трение между зубьями практически не меняется с изменением скорости вращения.5. Масло, обладающее умеренно низкой вязкостью, обеспечивает удовлетворительную смазку и низкие потери от перемешивания.

Читать далее: Нагрузки на подшипники коробки передач

Категория: - Автомобильные сцепления

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

3. Расчет кпд и передаточных чисел трансмиссии.

Рис. 2. Кинематическая схема трансмиссии автомобиля

Расчет КПД и передаточных чисел.

Коэффициент полезного действия (КПД) механической ступенчатой трансмиссии АТС можно определить по формуле:

1,2,3,4,5==(1-0,04/1)∙0,982∙0,994=0,88;

где, кроме обозначенных в табл. 1.2:

- число передающих крутящий момент пар шестерен с цилиндрическими зубчатыми колесами;

- количество конических пар шестерен;

- количество карданных шарниров.

Передаточное число трансмиссии находят по формуле:

=

=3,618∙3,9=14,11

=2,188∙3,9=8,53

=1,304∙3,9=5,08

=1∙3,9=3,9

=0,794∙3,9=3,09

где - частота вращения ведущих колес;

- передаточное число дополнительных устройств, позволяющих изменить общее передаточное число трансмиссии, например – раздаточная коробка, колесный редуктор и др.

4.Расчет показателей тяговой характеристики

Линейная скорость движения автомобиля

При 800 об/мин на первой передаче υ=(83,73/13,43)∙ 0,32=1,62 м/с;

=3,6=3,6∙1,62=6;

Тяговая сила на ведущих колесах

При 800 об/мин на первой передаче (114∙13,43∙0,88)/0,265=5083 Н

Сила сопротивления воздуха .

При 800 об/мин на первой передаче Pw=0,35∙1,8∙1,622=1,6 Н

гдеплощадь лобовой поверхности;

F = - для легковых автомобилей;

F=0,78∙1,65∙1,402=1,8 м2

F =- для грузовых автомобилей;

Сила сопротивления качению колес

При 800 об/мин на первой передаче Pf =0,02∙1790∙9,81=351 Н

где =- для шин с диагональным кордом;

При 800 об/мин на первой передаче =0,02∙(1+1,532/1500)=0,02

Сила тяги по сцеплению (сила сцепления ведущих колес с дорогой) в продольном направлении

Pkφ=0,7∙675∙9,81=4635 Н

Pkφ0 =0,7∙459∙9,81=3152 Н

где коэффициент сцепления колес с дорогой

сила, прижимающая ведущие колеса к дороге (сцепной вес), Н;

mi – масса, приходящаяся на ведущую ось, кг;

mi = m2 – для АТС с задними ведущими колесами;

Данные расчетов см. табл. 3, график - рис. 3

Таблица 3.

Расчет показателей тяговой характеристики.

Пере-дача

V, км/ч

Pk, H

Pw, H

Pf, H

Pw+Pf, H

fv

I

800

6,78

5837,56

2,13

316,28

318,40

0,018

1000

8,48

6033,15

3,32

316,57

319,89

0,018

2000

16,95

6644,37

13,28

319,02

332,30

0,018

3000

25,43

6644,37

29,88

323,11

352,99

0,019

4000

33,90

6033,15

53,13

328,82

381,95

0,019

5000

42,38

4810,71

83,01

336,17

419,18

0,020

6000

50,86

4810,71

119,53

345,16

464,69

0,021

II

800

11,21

3530,29

5,81

317,19

323,00

0,019

1000

14,02

3648,57

9,08

317,99

327,07

0,019

2000

28,03

4018,21

36,31

324,69

361,00

0,020

3000

42,05

4018,21

81,71

335,85

417,56

0,021

4000

56,06

3648,57

145,26

351,48

496,74

0,022

5000

70,08

2909,30

226,97

371,58

598,55

0,024

6000

84,10

1800,38

326,83

396,15

722,98

0,026

III

800

18,81

2103,97

16,36

319,78

336,14

0,020

1000

23,52

2174,47

25,56

322,04

347,60

0,020

2000

47,03

2394,77

102,24

340,90

443,14

0,022

3000

70,55

2394,77

230,04

372,34

602,38

0,024

4000

94,07

2174,47

408,96

416,35

825,31

0,027

5000

117,59

1733,88

639

472,93

1111,93

0,030

6000

141,10

1072,99

920,17

542,08

1462,25

0,035

IV

800

24,53

1613,48

27,82

322,60

350,41

0,021

1000

30,67

1667,54

43,46

326,45

369,91

0,021

2000

61,33

1836,48

173,85

358,52

532,37

0,023

3000

92,00

1836,48

391,17

411,97

803,14

0,028

4000

122,67

1667,54

695,41

486,80

1182,21

0,034

5000

153,33

1329,66

1086,57

583,01

1669,59

0,041

6000

184

822,84

1564,67

700,61

2265,27

0,051

V

800

30,90

1281,10

44,12

326,61

370,73

0,021

1000

38,62

1324,03

68,94

332,71

401,65

0,021

2000

77,25

1458,16

275,76

383,58

659,35

0,025

3000

115,87

1458,16

620,47

468,37

1088,84

0,031

4000

154,49

1324,03

1103,06

587,07

1690,13

0,048

5000

193,12

1055,75

1723,53

739,68

2463,21

0,051

6000

231,74

653,34

2481,88

926,21

3408,09

0,053

Рис. 3. Тяговая характеристика автомобиля

studfiles.net