图2.6变速器侧盖取力器
1-气缸;2-活塞;3、4-O型封圈;5-活塞杆;6-弹簧;7-拨叉;8-滑动齿轮;9-接合齿轮;10-油封;11-输出轴;12-滚针轴承;13-中间齿轮;14-外壳;15-定位销;16-十字轴;17、21-传动轴;18-泵架;19-弹性柱销联轴节;20-液压泵;22-连接套筒 根据所选二类底盘的特点,本次设计采用发动机前端取力的方式。 2.1.4整车性能分析
自卸车的整车性能分析也很重要,下面是对自卸车的各项性能进行了逐一分析,
确保自卸车在使用过程中安全可靠。
一.汽车动力性能分析 1.基本参数确定
发动机的输出转矩和输出功率随着发动机的转速变化的二条重要特性曲线,为非线形曲线。工程实践表明,可用二次三相式来描述汽车发动机的的外特性,即
Te?ane?bne?c (2.1)
式中 Te——发动机输出转矩(N·m); ne——发动机输出转速(r/min);
a、b、c——待定系数,由具体的外特性曲线决定。 根据外特性数值建立外特性方程式
如果已知发动机的外特性,则可利用拉格朗日三点插值法求出公式中的三个待定系数的a、b、c。在外特性曲线上取三点,即Te1、ne1、Te2、ne2及Te3、n3,依拉氏
216
插值三项式有
Te?Te1(ne?ne2)(ne?ne3)(ne?ne3)(ne?ne1)(ne?ne1)(ne?ne2)?Te2?Te3
(ne1?ne2)(ne1?ne3)(ne2?ne3)(ne2?ne1)(ne3?ne1)(ne3?ne2) (2.2) 将上式展开,按幂次高低合并,即可得三个三个待定系数为:
a?Te1Te2Te3 (2.3) ??(ne1?ne2)(ne1?ne3)(ne2?ne1)(ne2?ne3)(ne3?ne1)(ne3?ne2)(ne2?ne3)Te1(ne1?ne3)Te2(ne1?ne2)Te3?? (2.4)
(ne1?ne2)(ne1?ne3)(ne2?ne1)(ne2?ne3)(ne3?ne1)(ne3?ne2)b??ne2ne3Te1ne1ne3Te2ne1ne2Te3c??? (2.5)
(ne1?ne2)(ne1?ne3)(ne2?ne1)(ne2?ne3)(ne3?ne1)(ne3?ne2)因为不知道外特性曲线图,故按经验公式拟合外特性方程式。
如果没有所要发动机的外特性,但从发动机铭牌上知道该发动机的最大输出功率及相应转速和该发动机的最大转矩及相应转速时,可用下列经验公式来描述发动机的外特性:
Te?Tem?Tem?Tp(nt?np)2 (nt?ne)2 (2.6)
式中 Tem——发动机最大输出转矩(N·m),取283N·m; nt——发动机最大输出转矩时的转速(r/min),2667r/min; np——发动机最大输出功率时的转速(r/min),4000r/min; Tp——发动机最大输出功率时的转矩(N·m)。 Tp?9550Pem=9550×99÷4000=236.36N·m np??a??Tem?Tp?(nt?np)2?2nt(Tem?Tp)?由上述公式可得:?b? 2(nt?np)?2?(T?T)nempt?c?T?em2?(n?n)tp?17
所以a=-2.62×10-5 ;b=0.14;c=96.3.
2.汽车的行驶方程式
自卸车在直线行驶时,驱动力和行驶阻力之间的关系式如下:
Ft?Ff?Fw?Fi?Fj (2.7)
式中: Ft——驱动力; Ff——滚动阻力;Fw——空气阻力;Fi——坡度阻力; Fj——加速阻力。 1)驱动力Ft的计算
自卸车在地面行驶时受到发动机限制所能产生的驱动力Ft与发动机输出转矩Te的关系为:
Ft?Teigi0??rd (2.8)
式中 ig——变速器某一挡的传动比,分别为4.65,3.42,2.51,1.85,1.36: i0——主减速器传动比,6.28;
?——传动系统某一挡的机械效率,0.87; rd——驱动轮的动力半径,0.469m;
?——发动机外特性修正系数,按GB标准试验中μ=0.85。 2)滚动阻力Ff的计算
自卸车的滚动阻力Ff的计算公式为:
Ff?magfcos? (2.9)
式中 ma——汽车的总质量,9750kg;
?——道路坡度角,16.7。;
f——滚动阻力系数,0.02。
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滚动阻力系数f取决于轮胎的结构形式及气压、车辆的行驶速度、路面条件等因素。当车速在50km/h以下时,f可取常数;当车速超过50km/h时,可用经验公式
[7]
(式中f0、k、v分别为常数项、比例系数、道路清障车行驶的f?f0?kv来求得。
速度)
3)坡道阻力Fi的计算
汽车上坡行驶时,整车重力沿坡道的分力为坡道阻力,其计算公式为:
Fi?magsin? (2.10)
4)空气阻力Fw的计算
汽车的空气阻力与车速v的平方成反比,即:
Fw?0.047CDADv2 (2.11)
式中 CD——空气阻力系数,0.85;
AD——迎风面积(m2),4.7m2。
5)加速阻力Fj的计算
加速阻力是汽车加速行驶时所需克服的惯性阻力计算公式为: Fj??maj (2.12)
式中 j——汽车加速度(m/s2); ma——汽车整备质量(kg);
?——传统系统回转质量换算系数,0.03~0.05。
?的计算公式为:
??1??Iwmar2?Ifi0ig?mar222 (2.13)
式中 Iw——车轮的转动惯量(kg·m2);
If——发动机飞轮的转动惯量(kg·m2); r ——车轮的滚动半径(m)。
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进行动力性计算时,若Iw、If的值不确定,则可按下述经验公式估算?值:
??1??1??2ig2 (2.14)
式中 ?1??2?0.03~0.05。低挡时取上限,高档时取下限。
将式(2.8)、(2.9)、(2.10)、(2.11)、(2.12)综合,得:
2(ane?bne?c)i0ig??rd2?mag(fcos??sin?)?CDAva??maj (2.15)
又因为 ne?i0igva0.377r (2.16)
将式(2.16)代入(2.15)中得:
2?maj?Ava?Bva?C1?C2(fcos??sin?) (2.17)
33?i0ig??aA??CDA?20.142rrd?22?i0ig??b??B?式中: ? 0.377rrd??C?i0ig??C?1rd???C2??mag3 .汽车最高车速的确定
当汽车以直接挡行使时有公式:
i??a A?o?0.04C7DAD=—1.9398
0.14r22rdi??b B?o=87.005
0.377rrd23 C1?io??c= 1284.28 rd C2??mag=—95550
D?(B?kC2)2?4A(C1?foC2)=1031.52 表2.2汽车参数
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