Методические указания к контрольной работе 1
Выполняя п.1, следует вычертить схему (рис.1 или 2) и дать табличку исходных данных по своему подварианту.
I. Передаточное число (U) редукторного узла трансмиссии есть отношение частоты вращения ведущего звена (nвщ) к частоте вращения ведомого звена (nвм). Показанные на схеме (рис.1 и 2) коробки передач не имеют планетарных механизмов и поэтому передаточное число для них определяется как произведение передаточных чисел тех пар зацепляющихся зубчатых колёс, которые на данной передаче находятся под нагрузкой. Например, на II передаче под нагрузкой находятся 
; ведущими в этих парах являются Z1 и Z8, а ведомыми Z2 и Z7. Так как большее зубчатое колесо пары вращается медленнее, чем меньшее, то отношение частот их вращения равно обратному отношению чисел зубьев. Это используется для определения передаточного числа, когда частоты вращения не известны, но известны числа зубьев. Таким образом, передаточное число в простой редукторной паре равно отношению числа зубьев ведомого зубчатого колёса к числу зубьев ведущего. Для коробки передач передаточное число будет 
.
Аналогично, на всех передачах прямого хода, кроме прямой передачи, на которой первичный вал коробки соединяется непосредственно со вторичным, передаточное число равно произведению отношения Z2 / Z1 и отношения числа зубьев ведомого зубчатого колеса, данной передачи, расположенного на вторичном валу, к числу зубьев ведущего зубчатого колеса, расположенного на промежуточном валу.
Номера передач указаны на схемах (рис. 1 и 2) над соответствующими ведомыми зубчатыми колесами вторичного вала.
Если на IV передаче получено 
, то это означает, что коробка передач не имеет ускоряющей передачи; в этом случае пятая передача прямая и 
. Если же на передаче, обозначенной на схеме как IV, получено 
, то это означает, что коробка передач имеет ускоряющую передачу. Эту передачу следует обозначить как пятую (V), а для четвёртой, являющейся в этом случае прямой, будет 
.
Передаточное число заднего хода 
Передаточное число двойной центральной главной передачи (рис.2) 
Передаточное число двойной разнесенной главной передачи (рис.1) 
2. Удельная окружная сила на ведущих колёсах автомобиля определяется в общем случае по формуле (I).
(1)
где 
- максимальный крутящий момент двигателя, 
(указан в табл. 1,2);
- передаточное число коробки передач (для определения 
применять UI ;
для определения 
применять Uv);
- передаточное число главной передачи;
-КПД коробки передач и главной передачи соответственно (указаны на рис. 1,2);
r К - радиус ведущих колёс автомобиля, м (табл. 1,2);
mа - масса автомобиля, кг (табл. 1,2);
g - ускорение свободного падения тел g = 9,81 м/с2. В расчётах здесь и ниже можно принимать g » 10 м/с2.
При определении удельной окружной силы на I передаче ( ) необходимо учесть следующее обстоятельство. Предельная окружная сила на ведущих колесах ограничивается сцеплением колёс с дорожным покрытием. Если принять коэффициент оцепления 
, то при колесной формуле 4x2 предельное значение удельной окружной силы
Поэтому, если в результате расчёта величины 
no формуле (I) получено 
, то следует принять 
. Значение указано в табл. I и 2.
3. Расчетный крутящий момент (М P) на любом валу трансмиссии автомобиля, в общем случае определяется по формуле (2).
(2)
где l - показатель той части общем мощности, которое передается рассматриваемым валом трансмиссии 
- удельная окружная сила на данной передаче;
- передаточное число от рассматриваемого кала к ведущим колёсам автомобиля на данной передаче;
- КПД участка трансмиссии, передающего крутящий момент от рассматриваемого вала к ведущим колёсам;
- коэффициент, учитывающий возможную неравномерность распределения мощности (крутящего момента) на пути от двигателя к рассматриваемому валу;
- определяется как произведение передаточных чисел тех редукторных узлов трансмиссии, которые расположены между рассматриваемым валом и ведущими колесами;
- определяется как произведение значений КПД тех редукторов узлов, которые расположены между рассматриваемым валам и ведущими колесами.
l - определяется по формуле 
где 
- масса приходящаяся на те ведущие колеса, к которым мощность подводится через рассматриваемый вал;
- масса, приходящаяся на все ведущие колеса (в нашем случае 
- табл. 1,2).
Если между двигателем и рассматриваемым валом нет узла распределения момента, то это означает, что данный вал передает всю мощность, и для него 
Для схем, показанных на рис. I и 2, это относится, например, к первичному валу коробки передач и карданному валу. Для полуоси автомобиля 4x2 (схемы на рис. 1,2) следует принять l=0,5, так как момент с помощью межколесного дифференциала распределяется между правой и левой полуосями номинально поровну. Для того, чтобы учесть возможную неравномерность распределения момента дифференциалом, для полуоси следует принять 
.
Для схем, показанных на рис. I и 2:
- для первичного вала коробки передач;
- для карданного вала;
- для полуоси автомобиля с двойной центральной главной передачей (рис.2);
- для полуоси автомобиля, с двойной разнесенной главной передачей (рис. 1).
В соответствии со сказанным:
- для схемы, рис.2
- для схемы, рис.1
4. Максимальный динамический момент нагружает трансмиссию при резком броске педали сцепления во время трогания автомобиля.
Приближенно максимальный динамический момент на первичном валу коробки передач механической трансмиссии может определяться в зависимости от коэффициента запаса сцепления bc (указан в табл I и 2) и общего передаточного числа трансмиссии на данной передаче.
MjTmax » 2×bc × Memax - если U ТР ≤ 20;
MjTmax » 1,35× MТj - если U ТР ≥ 50.
В пределах U тр = 21 … 49 можно применить линейную интерполяцию (см. справочник [5, с.52]).
MТj = m je × g × j × rК / U ТР = m 2 × g × j × rК / U КП × U0 -
- момент на первичном валу по сцеплению ведущих колёс с дорогой.
Принимается j = 0,7.
Исходя из максимального динамического момента на первичном валу (M jT max ), определяются динамические моменты на карданном валу и на полуоси.
Для карданного вала МК mах = MT max × U I .
Для полуоси автомобиля с двойной центральной главной передачей (рис. 2)
М n max = 0.5М T mах × UI × U0 .
Для полуоси автомобиля с двойной разнесённой главной передачей (рис. I)
М n max = 0.5М T mах × UI × (Z 16 / Z 15) .
5. Минимальная устойчивая скорость движения автомобиля определяется на I передаче
, (3)
где 
- минимальная устойчивая частота вращения вала двигателя под нагрузкой, об/мин (указана в табл. I и 2).
6. Частота вращения карданного вала ( n K max ) при движении автомобиля с максимальной скоростью V a max (указанной в табл. 1, 2 ).
, (4)
где 
- скорость, км/ч
Запас по критической частоте вращения карданного вала:
Nкрит / n К max ,
где nкрит - из табл.1.2.
7. Для выполнения п.7 контрольной работы I следует кроме учебника использовать техническую литературу по устройству и обслуживанию автомобилей (в т.ч. заводские инструкции). Ниже указаны марки автомобилей и последняя цифра шифра, по которой студент выбирает марку. 1 – ВАЗ - 1111; 2 - Москвич - 2141; З – ВАЗ - 2110; 4 - ГАЗ-31105;
5 – ВАЗ - 2123; 6 - ГАЗ-3307; 7 - ЗИЛ-431410; 8 - MA3-6422;
9 – УРАЛ - 4320; 1О - КамАЗ - 5320.
| Последняя цифра шифра | Число зубьев зубчатых колес трансмиссии номера зубчатых колес на схеме, рис.1 | Me max, H × M | bC | 
Т
| 
| Va max, км/ч | n e min, мин -1 | n крит., мин -1 | |||||||||||||||||
| - | 
| 0,48 | |||||||||||||||||||||||
| - | 1,9 | 
| 0,53 | ||||||||||||||||||||||
| - | 2,1 | 
| 0,51 | ||||||||||||||||||||||
| - | 2,2 | 
| 0,50 | ||||||||||||||||||||||
| - | 1,9 | 
| 0,48 | ||||||||||||||||||||||
| - | 2,1 | 
| 0,50 | ||||||||||||||||||||||
| - | 1,9 | 
| 0,53 | ||||||||||||||||||||||
| - | 
| 0,52 | |||||||||||||||||||||||
| - | 2,1 |
| 0,51 | ||||||||||||||||||||||
| - | 1,9 | 
| 0,49 |
Т а б л и ц а 1
Исходные данные для контрольной работы 1 (вариант 1)
Т а б л и ц а 2
Исходные данные для контрольной работы 1 (вариант 2)
| Последняя цифра шифра | Число зубьев зубчатых колес трансмиссии номера зубчатых колес на схеме, рис.2 | Me max, H × M | bC |
Т
|
| Va max, км/ч | n e min, мин -1 | n крит., мин -1 | |||||||||||||||||
| 2,2 | 
| 0,48 | |||||||||||||||||||||||
| 2,1 | 
| 0,49 | |||||||||||||||||||||||
| 2,0 | 
| 0,53 | |||||||||||||||||||||||
| 1,9 |
| 0,50 | |||||||||||||||||||||||
| 2,1 |
| 0,51 | |||||||||||||||||||||||
| 2,3 | 
| 0,48 | |||||||||||||||||||||||
| 2,2 | 
| 0,49 | |||||||||||||||||||||||
| 2,1 |
| 0,50 | |||||||||||||||||||||||
| 2,0 | 
| 0,51 | |||||||||||||||||||||||
| 2,3 | 
| 0,49 |
Список рекомендуемой литературы
Основная литература
1. Вахламов В.К. Автомобили: Конструкция и элементы расчета : Учеб. для вузов. - М. : Академия, 2006. - 478,[1]с. : ил. - (Высшее профессиональное образование. Транспорт). - Библиогр.:с.476.
2. Нарбут А.Н.Автомобили. Рабочие процессы и расчет механизмов и систем : Учеб. для вузов. - М. : Академия, 2007. - 253,[2]с. : ил. - (Высшее профессиональное образование. Транспорт). - Библиогр.:с.251.
Дополнительная литература
1. Осенчугов В.В., Фрумкин А.К. Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчета: Учебник для студентов вузов по специальности “Автомобили и автомобильное хозяйство”. – М.: Машиностроение, 1989. – 304 с.
2. Автомобили: Основы проектирования / Под ред. М.С.Высоцкого. – Мн.: Высш. шк., 1987. – 152 с.
3. Проектирование трансмиссий автомобилей: Справочник / Под ред. А.И. Гришкевича. – М.: Машиностроение, 1984. – 272 с.
4. Лукин П.П. и др. Конструирование и расчет автомобиля. – М.: Машиностроение, 1984. – 376 с.
5. Бухарин Н.А. и др. Автомобили: Конструкция, нагрузочные режимы, рабочие процессы, прочность агрегатов автомобиля. – Л.: Машиностроение, 1973. – 504 с.
6. Проектирование универсальных шарниров и ведущих валов. – Л.: Машиностроение, 1984. – 463 с.
7. Раймпель И. Шасси автомобиля. – М.: Машиностроение, 1983. – 356 с.
8. Раймпель И. Шасси автомобиля: Амортизаторы, шины и колеса. – М.: Машиностроение, 1986. – 320 с.
9. Раймпель И. Шасси автомобиля: Элементы подвески. – М.: Машиностроение, 1987. – 288 с.
10. Раймпель И. Шасси автомобиля: Рулевое управление. – М.: Машиностроение, 1987. – 232 с.
11. Чайковский И.П., Соломатин П.А. Рулевые управления автомобилей. – М.: Машиностроение, 1987. – 196 с.
12. Андреев А.Ф. и др. Дифференциалы колесных машин. – М.: Машиностроение, 1987. – 176 с.
13. Гуричев Л.В., Меламуд Р.А. Пневматический тормозной привод автотранспортных средств. – М.: Транспорт, 1988. – 224 с.
14. Марголис С.Я. Мосты автомобилей и автопоездов. – М.: Машиностроение, 1983. – 160 с.
15. Яскевич З. Ведущие мосты / Пер. с польск. Г.В. Коршунова. – М.: Машиностроение, 1985. – 600 с.