Расчет тягово-динамических и топливно-экономических характеристик автомобиля АЗЛК-2141 с разработкой коробки перемены передач

8, 9).Рисунок 8: График времени разгона автомобиля.Рисунок 9: График пути разгона автомобиля.4.Расчет топливной экономичности автомобиляТопливно-экономической характеристикой называют зависимости путевого расхода топлива (в л/100км или в кг/100км) от скорости автомобиля при различных значениях коэффициента суммарного сопротивления дороги .Расчет топливной экономичности автомобиля производится в следующей последовательности:-определяем максимальный часовой расход топлива. (29)-определяем расход топлива с учетом загрузки двигателя в зависимости от дорожных условий, скорости и частоты вращения коленчатого вала двигателя.Задавшись различными величинами коэффициента суммарного сопротивления дороги (для примера возьмем и ) и значениями частот вращения коленчатого вала двигателя в диапазоне от до , произведем расчетзначений часового расхода топлива (Таблица 8) для каждого принятого значения по формуле: (30)Таблица 8Часовой расход топливаQ, кг/ч23,2533,91934,1964,98745,1395,93256,0816,79467,0247,59577,9678,34888,9099,06299,8529,744110,79510,398121,73711,029132,68011,638143,62312,229154,56512,803Часовой расход топлива зависит от загрузки двигателя. Загрузка двигателя, определяется силами суммарного сопротивления движению автомобиля и силой тяги на ведущих колесах с учетом этих параметров для расcчетных значений скорости автомобиля, определяем часовой расход топлива: (31)Показателии рассчитываем по формулам (17) и (18).- определяем путевой расход топлива: (32)Таблица 9Расчетные данные топливно-экономической характеристикиΨкг/ч л/100км0,0423,253445,9724890,0651,2735,47634,196473,0525085,5041,6224,74445,139510,4495233,5651,9364,28856,081558,1615334,2462,2283,97367,024616,1905387,5482,5103,74477,967684,5355393,4702,7873,57588,909763,1965352,0133,0683,45199,852852,1745263,1773,3623,367110,795951,4675126,9613,6803,321121,7371061,0774943,3664,0383,317132,6801181,0034712,3924,4623,363143,6231311,2464434,0394,9913,475154,5651451,8054108,3065,6953,6840,0623,253657,3124890,0651,3175,66434,196684,3925085,5041,6764,90245,139721,7895233,5652,0004,43156,081769,5015334,2462,3044,10867,024827,5305387,5482,5993,87877,967895,8755393,4702,8933,71088,909974,5365352,0133,1953,59399,8521063,5145263,1773,5143,519110,7951162,8075126,9613,8653,489121,7371272,4174943,3664,2673,505132,6801392,3434712,3924,7483,579143,6231522,5864434,0395,3573,730154,5651663,1454108,3066,1733,993По данным расчетам строим график топливно-экономической характеристики (Рис. 10).Рисунок 10: График товливно-экономической характеристики. 5 Расчет коробки передачИсходные данные:Максимальный крутящий момент двигателя .Угловая скорость при максимальном крутящем моменте .Максимальная угловая скорость коленчатого вала двигателя .Передаточные числа коробки передач: 5.1 Определение межосевого расстояния(33)где – эмпирический коэффициент, – максимальный крутящий момент на коленчатом валу двигателя; – передаточное отношение первой передачи, Принимаем межосевое расстояние автомобиля-аналога: 5.2 Определение рабочей ширины зубчатых венцов (34)где - межосевое расстояние автомобиля аналога;5.3 Определение нормального модуля зубчатых колесВ соответствии с рядами модулей зацепления зубчатых колес косозубого зацепления: (35)Принимаем 5.4 определение угла наклона линии зубьев (36)где - нормальный модуль зубчатых колес;- рабочая ширина зубчатых венцов;Принимаем углы наклона зубьев шестерен автомобиля аналога:5.5 Определение окружного модуля зубчатой передач (37)где - нормальный модуль зубчатых колес;- угол наклона линии зубьев;; 5.6 Определение числа зубьев (38)где - нормальный модуль зубчатых колес;- угол наклона линии зубьев;- межосевое расстояние автомобиля аналога;Передаточные числа передач: (39)где передаточное число пары привода промежуточного вала (первая пара);передаточное число второй пары соответствующей передачи.Согласно данным принимаем ;Число зубьев колеса и шестерни:, (40)5.7 Определение диаметров шестерни и колесаОпределение делительного диаметра: (41)Определение диаметра впадины ведущей и ведомой шестерни передач:Определение диаметра вершины зубьев ведущей и ведомой шестерни:5.8 Расчет зубчатого зацепления I передачи 5.8.1 Проверка зубьев на контактную прочность Расчет контактных напряжений: (42)где - максимальный крутящий момент на вторичном валу (I передача) (43)Расчет допускаемых контактных напряжений:, (44)где - предел контактной выносливости; - коэффициент долговечности, - коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей зубьев, - коэффициент, учитывающий окружную скорость зубчатых колес, - коэффициент безопасности, Материал зубчатых колес: 12Х2Н4АТермообработка: цементацияТвердость поверхности зубьев: ведущей шестерни 60 HRC, ведомой 57 HRC. (45) (46)Условие прочности: ;Условие контактной прочности выполнено.5.8.2 Проверка зубьев на изгибную прочностьРасчет изгибных напряжений:, (47)где - окружная сила, (48)Расчет допускаемых изгибных напряжений:, (49)где - предел выносливости зубьев при изгибе соответствующей базовому числу циклов напряжений, - коэффициент безопасности, - коэффициент, учитывающий чувствительность материала к концентрации напряжений, - коэффициент, учитывающий шероховатость переходной поверхности зуба, Условие прочности: Условие контактной прочности выполнено. 5.9 Расчет сил действующих в зацепленииНа вал действуют следующие силы:- окружная сила, (50) - радиальная сила, (51) - осевая сила, (52)Привод промежуточного вала: , , , ;;;I передача: , , , :;;;II передача: , , , :;;;III передача: , , , :IV передача:, , , :;V передача:, , , ;З.Х.:; 5.10 Определение долговечности подшипниковОпределение реакций в подшипниках и построение эпюр изгибающих моментов:Вторичный вал:Первичный вал:Определение максимальных прогибов валов под нагрузкой:Прогиб первичного вала в вертикальной плоскости: (53)Прогиб вторичного вала в вертикальной плоскости: (54)Условие прогиба валов в вертикальной плоскости выполнено.Определим эквивалентную нагрузку:, (55)По эквивалентной нагрузке и диаметру вала под подшипник выбираем подшипник средней серии: 306.Расчетная долговечность, млн.об.:, (56)Расчетная долговечность, ч.: (57)Заключение.В данном курсовом проекте были рассчитаны тягово-экономическиехарактеристики и топливно-экономические показатели для автомобиля АЗЛК-2141.Расчеты в курсовом проекте проводились с учетом некоторых изменений, поэтому данные по тягово-динамическими топливно-экономическим характеристикам отличаются.Также в ходе курсовой работы были построены следующие графики:Графикивнешней скоростной характеристики двигателя;График тяговой характеристики автомобиля; График динамической характеристики автомобиля;График мощностного баланса;График ускорения автомобиля;Графики времени и пути разгона;График топливно-экономической характеристики.При анализе полученных графиков, можно заметить, что топливнаяэкономичность имеет различные значения (на каждой передаче) на разныхоборотах двигателя и при разном коэффициенте сопротивления дороги, а такженесколько отличается от прототипа.Список литературы.Автомобиль АЗЛК-2141/ Л. И. Белкин,Н. С. Бученков, Л. Р. Горелов и др.; Под ред. А. Е. Сорокина. – М.: Машиностроение, 1989. – 432 с.Краткий автомобильный справочник. Том 3. Легковые автомобили / Б.В. Кисуленко и др. – М.: Трансконсалтинг,2004. – 560с.Методические указания для практических занятий по дисциплине «Теория автомобиля»Методические указания и варианты заданий к курсовому проекту по дисциплине «Теория автомобиля»