2. Выбор конструктивных параметров узла

Коробка передач проектируется для автомобиля, техническая характеристика которого приведена в таблице 2.1. В качестве прототипа используем технические характеристики автомобиля Skoda Fabia.

Таблица 2.1 – Исходные данные для проектирования КП

№	Наименование параметра	Обозначение	Значение	Размерность
1	Тип автомобиля	–	Легковой	–
2	Полная масса	ma	1610	кг
3	Масса приходящаяся на ведущий мост	m1	840	кг
4	Тип двигателя	–	Бензиновый	–
5	Модель двигателя	1,4
6	Максимальная мощность	Pemax	75/5000	л.с./мин-1
7	Максимальные обороты двигателя	nemax	5500	мин-1
8	Максимальный крутящий момент двигателя	Memax	126	Нм
9	Обороты двигателя при Memax	nм	2000-3500	мин-1
10	Число передач	–	5	–
11	Передаточное число главной передачи	U0	3,5	–
12	Максимальная скорость автомобиля	Vamax	170	км/ч
13	Размер шин	–	165/70 R14	–
14	Радиус качения колеса	r0	0,2933	м
15	Требуемый пробег автомобиля	L0	1.000.000	км

2.1. Кинематический расчет коробки передач

Расчет передаточных чисел коробки передач начинают с определения передаточного числа первой передачи U₁. Передаточное число первой передачи должно удовлетворять следующим условиям:

1. Мог преодолевать максимальное для данного типа автомобиля дорожное сопротивление;

2. Не буксовал при трогании с места;

3. Мог двигаться с минимальной устойчивой скоростью для маневрирования.

Определяем передаточное число низшей передачи:

- По преодолению дорожного сопротивления:

= = 3,79;

где ψ_мах – максимальное дорожное сопротивление, для легковых автомобилей 0,35…0,5. Принимаем ψ_мах = 0,35.

- По сцеплению ведущих колес с опорной поверхностью:

= = 4,322;

где φ - коэффициент сцепления шин с дорогой равный 0,8…0,9. Принимаем φ = 0,85; G_φ – сцепной вес автомобиля, приходящийся на ведущую ось автомобиля.

где k_R1 – коэффициент перераспределения нормальной реакции опоры 0,85…0,95. Принимаем k_R1 = 0,9.

- по обеспечению минимальной устойчивой скорости движения:

= =3,791;

где n_emin – минимальные устойчивые обороты двигателя (обороты холостого хода). Принимаем n_emin = 600 об/мин; V_min – минимальная устойчивая скорость для движения и маневрирования 4…6 км/ч. Принимаем V_min = 5 км/ч.

Передаточное число первой передачи должно находиться в пределах:

На основании данных рекомендаций, принимаем U₁=3,8.

Передаточное число высшей передачи U_В определяется исходя из обеспечения максимальной скорости:

= =1,022;

Диапазон передаточных чисел:

= =3,718;

Требуемые значения передаточных чисел будем определять по ряду чисел геометрической прогрессии. Передаточные числа коробки передач определяются по формуле:

где i – номер передачи; q – знаменатель геометрической прогрессии, который определяется по формуле:

= 1,389;

Определяем передаточные числа промежуточных передач:

=2,736; =1,970; = 1,418.

Полученные данные сводим в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 – Требуемые передаточные числа коробки передач

№ передачи	Передаточное число
1	3,800
2	2,736
3	1,970
4	1,418
5	1,022