Необходимый предел прочности трансмиссии

[sDkit]

Всем добрый день.
В процессе обдумывания концепции вездехода возникла (что логично) необходимость оценки необходимой прочности трансмиссии, поскольку важен запас и по прочности, и большой вес никому не нужен.
Редукторов, кпп, главных пар и цепей в цепочке от двигателя до колес можно поставить сколько душе угодно, но каждому последующему узлу придется переварить больший момент.

Однако же момент на колесах ограничен в том числе коэффициентом трения с поверхностью, поэтому привод толщиной с черенок лопаты и толщиной с руку будут одинаково эффективны, если оба способны провернуть колесо в букс при максимальном сцеплении с дорогой. При этом первый, естественно, выиграет в массе.

Собственно, что мне пришло в голову на этот счет:
Представим, что машина стоит на асфальте и привязана стальным тросом к стене (ну или зафиксирована на месте любым другим способом, причем так, что сдвинуть ее с места невозможно).

Передав вращение на колеса до момента пробуксовки (машина при этом все также стоит на месте), мы преодолеваем силу трения покоя, которая при максимальном коэффициэнте трения (единица) равна весу машины. Вездеход у нас в этом примере сферический в вакууме и полноприводный, поэтому не заморачиваемся и считаем что и вес и момент у нас распределены по всем колесам одинаково.

Сила трения покоя = масса машины * уск. св. падения * кф трения.

Таким образом, для вездехода весом в тонну при максимальном кф трения мы должны придать силу 9800 Н, чтобы колеса начали буксовать.

А зная диаметр колеса (пусть будет метр), мы сможем посчитать момент на валу: 9800 Н * 0.5 м = 4900 Нм с колес.

Ну и, естественно, этот момент от колеса мы можем пересчитать обратно к двигателю через КПД и передаточные числа.


Собственно, зачем я создал эту тему - хочу убедиться в правильности своих рассуждений или услышать обоснованную критику. Не стесняйтесь, вэлкам:)

[ВАДИМ 70]

https://docplayer.ru/47724996-Statya-1- ... ehoda.html Много интересного.

[Дмитрий Р]

sDkit, зачем такие сложности? Считайте по двигателю допустимый момент на колесах. Этого вполне достаточно для приемлемой надежности. Оговорюсь сразу.Инерционную составляющую вращающегося колеса я не учитываю.

[sDkit]

https://docplayer.ru/47724996-Statya-1- ... ehoda.html Много интересного.

Спасибо, гляну

[sDkit]

sDkit, зачем такие сложности? Считайте по двигателю допустимый момент на колесах. Этого вполне достаточно для приемлемой надежности. Оговорюсь сразу.Инерционную составляющую вращающегося колеса я не учитываю.

Что вы имеете в виду под "считайте по двигателю"? Начать расчет с него, взяв его момент, и идти по кпд и передаточным числам?
Я ведь выше и писал, что можно хоть сколько редукторов поставить, но толку наращивать момент выше того, который провернет колесо в букс?

[новичок]

но толку наращивать момент выше того, который провернет колесо в букс?

а если твое колесо ну на пример попадет в расщелину и сможет переварить больший момент чем тот который ты рассчитал для асфальта?

[Дмитрий Р]

sDkit, Если у вас есть вероятность возникновения в цепочке трансмиссии крутящего момента превышающего расчетный, он может реализоваться в самый неподходящий момент. Циркуляцию мощности и прочие прелести никто не отменял.

[sDkit]

а если твое колесо ну на пример попадет в расщелину и сможет переварить больший момент чем тот который ты рассчитал для асфальта?

sDkit, Если у вас есть вероятность возникновения в цепочке трансмиссии крутящего момента превышающего расчетный, он может реализоваться в самый неподходящий момент. Циркуляцию мощности и прочие прелести никто не отменял.

Замечания справедливы, согласен.

Однако приведу пример - нива на 29 колесах живет на штатной трансмиссии с блокировкой. Но при зажатии колеса в арке и невозможности его вращения ломает или полуось или блокировку, хотя двигатель и передаточные числа не изменились. Что вполне говорит о том, что узлы на этот момент не рассчитаны. Были бы рассчитаны - буксовало бы сцепление. Инженеры дураки, получается?

Ну а, отвечая на вопрос, - кф трения выше, чем в расчете, не будет, а в большинстве случаев будет меньше - значит, это уже запас. Ну и ничего не мешает накинуть к расчету процентов, скажем, 15 для того же запаса

[новичок]

Ну а, отвечая на вопрос, - кф трения выше, чем в расчете, не будет, а в большинстве случаев будет меньше - значит, это уже запас.

незабудь это потом рассказать например такому зверюшки как циркуляции мощности. Запас дело хорошее. Главное чтобы его было достаточно

[sDkit]

незабудь это потом рассказать например такому зверюшки как циркуляции мощности

можно про это поподборнее? вернее, как учесть это в расчетах

[Дмитрий Р]

sDkit, ключевое слово блокировка, момент приехал на полуось в два раза выше расчетного.

[новичок]

можно про это поподборнее? вернее, как учесть это в расчетах

подробней ты сам ответил про ниву и

ключевое слово блокировка, момент приехал на полуось в два раза выше расчетного

А вот как его учесть Наверно

Запас дело хорошее. Главное чтобы его

[mmcl200]

Наверное имеет смысл, считать худший вариант, когда 80-90 % массы приходится на одно колесо, и оно имеет ксц более единицы.
Реальный пример; переезжаем глубокую канаву, чуть по диагонали. Одно колесо провалилось на дно, на него пришлась вся масса машины, и оно к тому-же стоит в углублении (дне канавы) радиусом с радиус колеса, и протектор работает как шестерня....

[sDkit]

sDkit, ключевое слово блокировка, момент приехал на полуось в два раза выше расчетного.

А каким был расчетный момент? Момент не придет выше того, что выдает двигатель, помноженный на общее передаточное трансмиссии.

А вот как его учесть Наверно
новичок писал(а): ↑17 дек 2020, 21:24
Запас дело хорошее. Главное чтобы его

Предлагаю совместно порассуждать:) mmcl уже подключился)

оно имеет ксц более единицы

Это невозможно, вспомним закон Кулона-Амонтона: Сила трения = кф трения * вес тела

считать худший вариант, когда 80-90 % массы приходится на одно колесо
Реальный пример; переезжаем глубокую канаву, чуть по диагонали. Одно колесо провалилось на дно, на него пришлась вся масса машины, и оно к тому-же стоит в углублении (дне канавы) радиусом с радиус колеса, и протектор работает как шестерня....

Хм, звучит интересно. 80-90% там, мне кажется, многовато, но направление подумать хорошее..

[Юрич]

Блин! Учебники на что? У нас же в библиотеке на форуме все книжки есть. Сам скачивал раньше. У меня и бумажных хватает, полный шкаф, но отсканированные легче ворошить.
В автомобилях страшны не статические нагрузки, а динамические, особенно знакопеременные. Циркуляция мощности, когда колеса каждую секунду доходят до буксования, да еще в разном направлении... поэтому так и страшна.

нива на 29 колесах живет на штатной трансмиссии с блокировкой.

Блокировку включают кратковременно на грязи, когда сцепление вполовину..., а на разбитом асфальте через сто километров прикажет долго жить.
Коэффициент динамической нагрузки для легковых 1,8...2,0, а для АПП - 2,5 и больше. Вот на этом запасе и ездят все гряземесы и марафонисты. Пока конструкция не устала, спортсмены несутся. После гонки - полная замена всего, что может сломаться. Помню кулаки передней подвески на багги не поменяли, дефицит же был в 78-м, из пяти двое сошли...
А согнутые балки, порваные рычаги, штанги и вырванные шаровые...да мало ли

Вообще то автомобили до сих пор толком не считают, доводят в ходе испытаний, сначала на стендах, потом ходовых, ресурсных. Потом еще первые серийные отслеживают по статистике наработок на отказ, причем по регионам. А тогда уж или дорабатывают или пишут в инструкции по эксплуатации нормы пробега до замены. И так везде, включая Вольфсбург, Штутгарт, Корею и Японию.
И мечтать надо не о "пределе прочности трансмиссии", а о запасе прочности. После достижения первого жизни нет. А с запасом прочности жизнь будет долгой и счастливой!