Анализ особенностей существующих конструкцийСтраница 1
Способность двигателей внутреннего сгорания приспосабливаться к изменениям внешней нагрузки по сравнению с поршневой паровой машиной или сериесным электромотором невелика. Это обстоятельство обусловило установку на автомобиле коробки передач, обеспечивающей необходимые тяговые усилия на ведущих колесах в разных режимах движения.
Рисунок 2.1 - Шестиступенчатая синхронизированная коробка передач Eaton-542SM
Благодаря коробке передач автомобиль может двигаться и с малой скоростью, и с максимальной. Она позволяет регулировать скорость в гораздо большем диапазоне, чем тот, который может обеспечить двигатель. Заметим также, что именно коробка передач дает возможность автомобилю двигаться задним ходом, и она же отсоединяет от ведущих колес двигатель при его пуске, на стоянке или при движении накатом.
Коробки передач грузовых автомобилей стараются разрабатывать так, чтобы они гарантировали машине необходимые динамические и экономические свойства, работали бесшумно, с высоким КПД, отличались надежностью, простотой обслуживания, имели по возможности малые габариты и массу, а также невысокую стоимость.
Рисунок 2.2 - Шестиступенчатая коробка передач фирмы Spicer, серии 5000
По способу изменения передаточных чисел коробки передач делятся на ступенчатые и бесступенчатые. Бесступенчатое изменение передаточного числа, как правило, достигается за счет гидротрансформатора, хотя на легких машинах могут использоваться и вариаторы, а на специальных шасси встречается объемный гидропривод. На концептуальных машинах можно найти и вовсе экзотические конструкции, но в эксплуатацию они, естественно, не попадают. Кроме того, коробки передач могут иметь неподвижные или вращающиеся (планетарные) оси валов, а также их комбинацию.
В последние годы изготовители грузовиков все больше внимания уделяют автоматизации процесса переключения передач. На грузовых автомобилях, работающих в городе, это кардинально улучшает условия труда водителя и, соответственно, положительно сказывается на безопасности движения. На магистральном транспорте автоматизация переключения передач еще и повышает эффективность перевозок, поскольку позволяет оптимизировать взаимодействие двигателя и трансмиссии.
Рисунок 2.3 - Пятиступенчатая коробка передач ZF S5-24 (для легких грузовиков)
Как компромиссный вариант, более дешевый, чем автоматические трансмиссии, все большее распространение получают полуавтоматические коробки, как правило, без гидротрансформатора. Они избавляют водителя от одной из наиболее энергоемких операций, связанных с переключением передач: или от выжима педали сцепления, или от собственно переключения, которое сводится к заданию передачи с помощью джойстика. Появились уже конструкции, например, Volvo I-Shift, работающие как полный автомат с гидротрансформатором. Заметим, что во всех трех случаях базовая коробка является механической.
Ступенчатые коробки передач, обладая большим КПД (при передаче полной мощности он составляет от 0,96 до 0,98), по конструкции проще бесступенчатых, дешевле в производстве и поддаются автоматизации процесса управления. Они-то и получили наибольшее распространение на грузовых автомобилях.
Необходимые динамические и экономические качества машины достигаются правильным выбором диапазона передаточных чисел в коробке передач, числом передач и тщательным подбором передаточного числа каждой из них. Диапазоном называют частное от деления передаточных чисел низшей и высшей передачи. Он должен быть тем больше, чем разнообразнее дорожные условия, в которых работает грузовой автомобиль, и меньше удельная мощность его двигателя.
Рисунок 2.4 - Пятиступенчатая коробка передач ZF S5-35
Для коммерческих автомобилей, работающих преимущественно в городских условиях, диапазон передаточных чисел современных коробок передач составляет 5,0 – 8,0; для магистральных тягачей и грузовых автомобилей повышенной проходимости он уже равен 10 – 20. Число передач в механических коробках грузовых автомобилей варьируется от 5 до 16.
Определение теплового баланса
Уравнение внешнего теплового баланса в абсолютных единицах Уравнение внешнего теплового баланса имеет вид: (50) где – количество теплоты, введенное в двигатель с топливом, кДж/ч; - количество теплоты, превращенное в эффективную работу, кДж/ч; - количество теплоты, отводимой в охлаждающую среду, кДж ...
Расчет геометрических параметров
Исходные данные для расчетов приведены в таблице 24. В таблицу 24 входят следующие параметры: z - число зубьев (соответственно к - колеса, ш - шестерни); m - модуль; б - угол профиля исходного контура; в - угол наклона зуба; x - коэффициент смещения; b - ширина венца колеса (шестерни); Fв - допуск ...
Построение эпюр поперечных сил, изгибающих и крутящих моментов в сечениях
крыла по его размаху
Для построения эпюры поперечных сил в сечениях крыла по его размаху сформулируем законы их изменения по размаху крыла: Разобьем распределенную трапециевидную нагрузку на прямоугольную и треугольную: Найдем значения поперечных сил в указанных сечениях: 0 0 2,25 -9316,37 4,49 -20,832,56 Для построени ...