Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Исходные данные

Автомобиль ЗиЛ-130

1. Максимальная скорость автомобиля Vmax = 90 км/ч.

2. Масса полезной нагрузки mT = 6000 кг

3. Собственная масса автомобиля m0 = 4380 кг

4. Коэффициент использования массы по формуле:

5. Полна масса автомобиля

6. Сила тяжести автомобиля

7. Коэффициент сопротивления качению при движении автомобиля с максимальной скоростью Vmax (табл.4. МУ), f = 0,02.

8. Фактор обтекаемости KB = 0,25 кгс-с2/м2= 0,25•9,8 =2,45 Н•с2/м2.

9. Механический КПД трансмиссии зm = 0,85 (табл.7 МУ)

10. Максимальный подъём, преодолеваемый автомобилем на прямой передаче, tgб0= (2,8%) = 0,028; б0 = arctg (0,028) = 1,6° = 1°36'.

11. Максимальный коэффициент суммарного сопротивления дороги, преодолеваемого автомобилем на прямой передаче

12. Максимальный подъём, преодолеваемый автомобилем на первой передаче, tgбmax = (30%) ? 0,3; бmах = arctg (0,3) = 16,7° =16°42'

13. Максимальный коэффициент суммарного сопротивления дороги, преодолеваемого на первой передаче,

14. Распределение силы тяжести по осям:

G1%=26; G2% = 74

Нагрузка на переднюю ось

G1 = 0,26 Ga = 0,26 • 101700 = 26442 Н.

Нагрузка на заднюю ось

G2 = 0,74 Ga = 0,74 • 101700 = 75258 Н.

15. База автомобиля L = 3800 мм = 3,8м.

16. Координаты центра тяжести в продольной плоскости автомобиля по формулам:

м.

м.

17. Координаты центра тяжести по высоте (высота центра тяжести):

 м

18. Наибольшая нагрузка, приходящаяся на одно (заднее) колесо

кг

По этой нагрузке выбираем шины 260 X 20. имеющие радиус в свободном состоянии r0 = 1038/2 = 519 мм = 0,519 м . Взяв л =0,93, рассчитываем радиус колеса

2. Определение внешней скоростной характеристики по методу Зимелева

Рассчитываем мощность двигателя, необходимую для движения автомобиля с максимальной скоростью по формуле:

Полученное значение мощности откладываем на графике при Vmax = 90 км/ч.

Задавшись коэффициентом оборотности зn = 40 (табл.8 МУ), установим связь между скоростью автомобиля на прямой передаче и частотой вращения коленчатого вала двигателя и под шкалой скорости нанесём шкалу оборотов.

Считая, что двигатель работает с ограничителем максимальных оборотов, задаёмся отношением nVmax/nN =1,15 и определяем частоту nN вращения коленчатого вала двигателя на режиме максимальной мощности:

Находим максимальную мощность двигателя:

Для карбюраторного двигателя С1 = 1; С2 = 1

Далее, по формуле

рассчитываем всю внешнюю скоростную характеристику двигателя, задавшись различными величинами частоты вращения nе коленчатого вала от и nmin = 800 об/мин до nmax = 3200 об мин. Результаты расчета заносим в табл. 1.

Крутящие моменты двигателя определяем из выражения

, Нм

Результаты расчетов заносим в табл. 1.

Мощность сопротивлений рассчитываем по формуле:

Результаты расчетов заносим в табл. 1.

Графически внешнюю скоростную характеристику изображаем на листе графической части курсового проекта.

Из графика видно, что характеристика двигателя выбрана удачно, так как кривые мощностей Ne и Nш0 пересекаются, и автомобиль, двигаясь на прямой передаче, сможет преодолеть заданный подъём б0 при скорости Va = 54 км/ч

Таблица 1

3. Определение передаточных чисел трансмиссии

Передаточное число главной передачи для грузового автомобиля с карбюраторным двигателем рассчитываем по формуле:

Подбор передаточных чисел коробки передач.

Вначале рассчитываем передаточное число первой передачи:

Принимаем i1 = 6.

Принятое передаточное число i1 проверяем на отсутствие буксования ведущих колёс по формуле:

Условие выполняется, т.к. 6 < 9,36.

Принимаем число передач в коробке равным пяти, причём четвёртая передача прямая, а пятая ускоряющая. Тогда передаточные числа второй и третьей передачи вычисляются соответственно по формулам:

Чтобы выполнялось условие , уменьшим передаточные числа i2 и i1 соответственно до 3 и 1,65. Тогда получим

Передаточное число пятой передачи берём равным 0,75. Таким образом, имеем следующие передаточные числа коробки:

i1=6; i2=3; i3=1,65; i4=1; i5=0,75;

4. Определение основных показателей динамичности автомобиля

Все показатели динамичности выражаем в зависимости от скорости автомобиля по формуле:

Скорость автомобиля на первой передаче

- на второй

- на третьей

- на четвёртой

- на пятой

Тяговое усилие на ведущих колёсах вычисляем по формуле:

Тогда:

- на первой передаче

- на второй

- на третьей

- на четвёртой

- на пятой передаче

Динамический фактор рассчитываем по формуле:

Коэффициент учета вращающихся масс

Тогда получим на различных передачах

2,48; 1,4;1,15;1,08;1,06

Ускорение автомобиля по формуле:

Коэффициент сопротивления качению принимаем равным 0,02.

Подставляя значения д формулу, получим:

- на первой передаче

- на второй

- на третьей

- на четвёртой

- на пятой

Результаты вычислений D и j для 1-5 передач сведем в табл. 2 - 6. Графики данных зависимостей приведем на листе графической части.

Таблица 2

Таблица 3

грузовой автомобиль скоростной характеристика

Таблица 4

Таблица 5

Таблица 6

5. Расчет времени и пути разгона

Расчет времени и пути разгона производим случая разгона автомобиля с места с переключением передач, начиная с первой передачи и кончая прямой.

Наиболее интенсивный разгон (наибольшие ускорения) имеет место в случае переключения с низших передач на высшие при скоростях, соответствующих точкам пересечения кривых ускорений переключаемых передач. Для нашего примера точка пересечения кривых ускорений первой и второй передач (рис.5) соответствует скорости 12,5 км/ч, кривые же ускорений второй и третьей, третьей и четвёртой передач не пересекаются. Поэтому считаем, что переключения со второй на третью и с третьей на четвёртую осуществляются при скоростях, соответствующих максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя, т.е. соответственно при Va = 30,24 и Va = 54,72 км/ч. Из графика ускорений следует, что разгоняться на пятой ускоряющей передаче нецелесообразно, так как ускорения на этой передаче ниже, чем на четвёртой (прямой). Из табл. 6 видно, что на ускоряющей передаче двигаться со скоростями выше 79,94 км/ч (93,24; 106,56 и т.д.) невозможно, так как динамический фактор D при этих скоростях меньше коэффициента сопротивления качению (0,019 < 0.02). Ускоряющую передачу включают при движении автомобиля по хорошей дороге с большими скоростями или без груза. При этом частота вращения коленчатого вала двигателя снижается и расход топлива, как правило, меньше, чем при движении на четвёртой передаче.

Время разгона вычисляем по формуле

где ??t - суммарная площадь под кривыми величин, обратных ускорениям, мм2;

av - масштаб скорости; av = 0,5 (км/ч)/мм

bj - масштаб величин, обратных ускорениям; bj = 0,1 (с2/м)/мм

mк - номер включенной передачи;

tn - время, затрачиваемое на переключение передач.

Время tn принимаем равным tn = 1 с.

Время разгона без учета tn

Площади ??t, масштабы av и bj берём из графика величин, обратных ускорений, который строится по данным табл.7, результаты вычислений времени разгона сведены в табл.8 и представлены на графике в графической части. Время t' (табл.8) - это результат вычислений без учета tп, а время t = t' + (mk -1)tn. Таким образом, к времени t' добавлялись: на второй передаче tn = 1 с, на третьей 2tn = 2 с и на четвёртой 3tn = =3с.

Время разгона подсчитано только до скорости 80 км/ч. Для грузового автомобиля, у которого при Vmax расчетное ускорение j?0, можно было бы подсчитать время разгона и до максимальной скорости (Vmax = 90 км/ч). Однако в этом случае график величин, обратных ускорениям, имел бы слишком большой размер по оси ординат.

Таблица 7

Таблица 8

Таблица 9

Таблица 10

Путь разгона вычисляем по формуле

где ??S - суммарная площадь между осью ординат и кривой времени разгона (рис.7), мм2;

dt - масштаб времени; dt = 0,5 с/мм.

Площади ?S и масштабы аv и dt берём из графика времени разгона. Результаты вычислений сведены в табл.9 и представлены на графике пути разгона в графической части.

Из графиков времени и пути разгона находим зависимость между t и S (табл.10) и строим график .

Размещено на Allbest.ru