Proiectarea Generală și Funcțională a Unui Schimbător de Viteze în Trepte pentru un Automobil

Să se efectueze proiectarea generală și funcțională a unui schimbător de viteze în trepte pentru un automobil cu următoarele caracteristici:

• tipul automobilului : autocamion

• caroseria : deschisa

• număr de persoane(locuri) : 3

• masa utilă maximă : 14000 kg

• viteza maximă atinsă : 90 km/h

• puterea maximă : Pmax = 327,33 [kW] la 2100 [rpm];

• momentul maxim : Mmax =1920,28 [Nm] la 1050 [rpm];

• i0 = 4,22

• i1 = 8,57

• isn = 1,01

• alte particularitați : MAC 6x4 (punti motoare spate)

Capitolul 1 Etajarea schimbătorului de viteze. Trasarea diagramei fierăstrău.

Etajarea schimbătorului de viteze.

Schimbătorul de viteză cu trepte este caracterizat din punct de vedere cinematic, prin numărul de trepte (etaje) și rapoartele de trasmitere. Raportul de transmitere maxim, stabilit în corcondranță cu cele arătate anterior, reprezintă raportul de transmitere al primei trepte, . Raportul de transmitere la care se realizează viteza maximp impusă în tema de proiectare, , este stabilit odată cu predeterminarea și definitivarea raportului de transmisie al transmisiei principale. El corespunde fie ultimei trepte, fie penultimei trepte, atunci când există treaptă de supraviteză (economică).

Ansambll operațiilor de stabilire a numărului de trepte și a valorilor rapoartelor de transmitere ale schimbătorului de viteză se numește etajarea schimbătorului de viteză.

Etajarea schimbătorului de viteză se va face după criteriul aceluiași interval de turații ale motorului în fiecare treaptă.

Numărul minim de trepte se determină cu relația:

(1.1)

Prin urmare pentru același interval de turații în fiecare treaptă, avem:

, (1.2)

Relația precedentă arată că rapoartele de transmitere sunt în progresie geometrică avand rația:

(1.3)

Numită și rație de etajare.

Pentru o treaptă dată există relația:

(1.4)

Termenul general al progresiei geometrice pentru rapoartele de transmitere va fi:

, (1.5)

Pentru raportul de transmitere este cunoscut: . Ținând cont de acesta, din (1.5) se obține:

(1.6)

Substituind pe în relația precedentă (1.6) se va obține:

, (1.7)

Tab 1.1 Intervalele extreme de viteză pentru fiecare treaptă din schimbător

Treapta is vmin vmax

1 8,57 5,53 12,11

2 4,19 12,11 26,52

3 2,05 26,52 58,10

4 1,00 58,10 127,26

Tabel 1.2 Vitezele autovehiculului pentru fiecare treaptă de viteză,la diferite turații

n [min-1] VI [km/h] VII[km/h] VIII[km/h] VIV[km/h]

1050 5,53 11,31 23,15 47,37

1100 5,79 11,85 24,25 49,63

1150 6,05 12,39 25,35 51,88

1200 6,32 12,93 26,46 54,14

1250 6,58 13,47 27,56 56,39

1300 6,84 14,00 28,66 58,65

1350 7,11 14,54 29,76 60,91

1400 7,37 15,08 30,86 63,16

1450 7,63 15,62 31,97 65,42

1500 7,90 16,16 33,07 67,67

1550 8,16 16,70 34,17 69,93

1600 8,42 17,24 35,27 72,18

1650 8,69 17,78 36,38 74,44

1700 8,95 18,31 37,48 76,70

1750 9,21 18,85 38,58 78,95

1800 9,48 19,39 39,68 81,21

1850 9,74 19,93 40,78 83,46

1900 10,00 20,47 41,89 85,72

1950 10,27 21,01 42,99 87,97

2000 10,53 21,55 44,09 90,23

2050 10,79 22,08 45,19 92,49

2100 11,06 22,62 46,30 94,74

2150 11,32 23,16 47,40 97,00

2200 11,58 23,70 48,50 99,25

2250 11,84 24,24 49,60 101,51

2300 12,11 24,78 50,71 103,76

Trasarea diagramei fierăstrău

Fig 1.1 Diagrama fierăstrău pentru etajarea în progresie geometrică

Capitolul 2 Determinarea performațelor de tracțiune

2.1 Caracteristica de tracțiune

Pentru trasarea caracteristicii de tracțiune trebuie să se determine forța de tracțiune generată de autovehicul în fiecare treaptă a schimbătorului de viteze.Pentru aceasta se utilizează formula:

F_t=M_r/r_r =(M_e (n,χ)∙i_sk∙i_0∙η_t)/r_r (2.1)

Unde : isk- valoarea raportului de transmitere al schimbătorului de viteze în treapta k

i0 - raportul de transmitere al transmisiei principale