Конструкция, расчёт и потребительские свойства автомобиля: Методические указания к практическим занятиям и для самостоятельной работы студентов, страница 14

Рис. 2.6. Структурно-кинематическая схема передачи крутящего
момента через двухвальную коробку передач: 1 – сцепление; 2 – коробка передач (двухвальная); 3 – главная передача; Д – дифференциал;
4 – карданные передачи равных угловых скоростей; 5 – колёса

При проектировании коробок передач их основные размеры предварительно выбирают на основе статистического анализа существующих конструкций, а затем уточняют на основе прочностных и геометрических проверочных расчётов.

 Передаточное число первой передачи (низшей) коробки передач определяется исходя из трёх условий:

Первое условие – возможность преодоления заданного максимального дорожного сопротивления. Тогда

                                                             (2.14)

где G_a – полный вес автомобиля, Н; ψ – коэффициент сопротивления дороги (ψ_max = 0,35…0,5 – для легковых; ψ_max=0.35…0,4 – для грузовых автомобилей).

Рис. 2.7. Кинематическая схема трехвальной сосной коробки передач:

1 – сцепление; 2 – первичный вал КП; 3 – промежуточный вал КП;
4 – вторичный вал КП; 5 – корпус КП; 6 – привод промежуточного вала; 7 – первая передача; 8 – вторая передача; 9 – третья передача; 10 – прямая (четвёртая) передача.

Второе условие – возможность реализовать максимальное тяговое усилие по условиям сцепления колёс с дорогой. Тогда

,                                                                (2.15)

где G_сц – сцепной вес, Н (т.е. вес, приходящийся на ведущую ось или оси); G_сц = λ_з·G_a; λ_з – коэффициент загрузки задней оси (осей); φ – коэффициент сцепления (принимают φ = 0,6…0,8).

Третье условие – возможность движения с минимальной устойчивой скоростью (для маневрирования). Тогда

,                                                            (2.16)

где n_р – расчётная минимально устойчивая частота вращения коленчатого вала при движении автомобиля (n_р=0,75n_Memax), мин^-1; V_{a min} – минимально устойчивая скорость движения (для грузовых автомобилей V_{a min}=4…10 км/ч).

Затем проводится сравнение полученных значений передаточных чисел и принимается решение о низшем передаточном числе КП. В основу принимаемого решения кладётся следующее условие . Если наоборот, то целесообразно увеличить сцепную массу автомобиля.

Определение передаточных чисел КП на промежуточных
передачах

Передаточные числа промежуточных передач КП в большинстве случаев рассчитываются по геометрической прогрессии с последующей корректировкой, что обеспечивает возможность работы двигателя при разгоне в одинаковом режиме на всех передачах. Однако могут использоваться и другие виды прогрессии или их сочетания.

Диапазон передаточных чисел КП – D_k – по определению равен

D_k = i_кп1/i_кпв,

тогда передаточное число промежуточной передачи (j-й) определяется как

,                                                                                                 (2.17)

где j – номер передачи; n – число передач; i_кпв – передаточное число на высшей передаче; i_кп1 – передаточное число КП на первой передаче.