Проектирование полноприводных колесных машин. Том 2

им. Н.Э. Баумана
МГТУ

ИЗДАТЕЛЬСТВО

1. Проектирование трансмиссий колесных машин

УДК 629.113(075.8)
ББК 39.33-04
П79

Рецензенты: кафедра «Специальные автомобили и бортовые
информационно-управляющие системы» Московского государственного
университета приборостроения и информатики;
д-р техн. наук, проф. А.В. Денисов
Авторы: Б.А. Афанасьев, Л.Ф. Жеглов, В.Н. Зузов, Г.О. Котиев,
А.А. Полунгян, А.Б. Фоминых

Проектирование полноприводных колесных машин: Учебник для вузов:
В 3 т. Т. 2 / Б.А. Афанасьев, Л.Ф. Жеглов, В.Н. Зузов и др.; Под ред. А.А. Полунгяна. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. – 528 с.: ил.

ISBN 978-5-7038-3042-0 (Т. 2)
ISBN 978-5-7038-3040-6

Учебник состоит из трех томов, в которых последовательно описаны общие вопросы проектирования колесных машин, а также методы расчета их агрегатов и систем,
основанные на математическом и физическом моделировании, причем не только для
детерминированных, но и для случайных условий нагружения. Особое внимание уделено полноприводным колесным машинам, получившим широкое распространение в связи с удовлетворительными показателями их устойчивости и проходимости.
Во втором томе изложены вопросы проектирования, выбора типа и кинематической схемы трансмиссии. Большое внимание уделяется выбору параметров и расчету
узлов и агрегатов трансмиссии, а также их модульному проектированию.
Рассмотрены три метода определения параметров нагрузочного режима деталей
трансмиссии: экспериментально-статистический, расчетный и экспериментальный, причем первые два использованы для прогнозирования нагруженности на стадии проектирования. Предложены расчетные методы, позволяющие определять срок службы деталей трансмиссии в километрах пробега колесной машины. Впервые рассмотрены вопросы автоматизации управления трансмиссией.
Содержание учебника соответствует программам и курсам лекций, которые авторы читают в МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Для студентов вузов и технических университетов машиностроительного профиля, обучающихся по специальностям «Автомобиле- и тракторостроение», «Многоцелевые гусеничные и колесные машины». Книга может быть полезна аспирантам, преподавателям и работникам промышленных предприятий.

УДК 629.113(075.8)
ББК 39.33-04

ISBN 978-5-7038-3042-0 (Т. 2)
 Афанасьев Б.А., Жеглов Л.Ф., Зузов В.Н., 2008
ISBN 978-5-7038-3040-6
 Оформление. Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008

П79

Оглавление

Предисловие  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Проектирование трансмиссий колесных машин  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1. Общие вопросы проектирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2. Механические трансмиссии  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3. Гидромеханические трансмиссии  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4. Гидрообъемные трансмиссии  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.5. Электромеханические трансмиссии  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Контрольные вопросы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Методы расчета элементов трансмиссии  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1. Нагрузочные режимы трансмиссии  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.1. Экспериментально-статистический способ определения
параметров нагрузочных режимов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.2. Расчетный способ определения параметров нагрузочных режимов
2.2. Расчет зубчатых колес . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.1. Детерминированные расчеты  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.2. Вероятностные расчеты  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3. Расчет подшипников качения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.1. Расчет подшипников при статическом нагружении . . . . . . . . . . . . . .
2.3.2. Расчет подшипников качения на усталостную долговечность  . . . . .
2.3.3. Основы вероятностного расчета подшипников  . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4. Расчет валов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.1. Расчет на статическую прочность  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.2. Расчет на жесткость  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.3. Расчет на сопротивление усталости при кручении  . . . . . . . . . . . . . .
2.4.4. Расчеты на крутильные и изгибные колебания  . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5. Расчет шлицевых и шпоночных соединений  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5.1. Общие положения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5.2. Расчет шлицевых соединений  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5.3. Расчет шпоночных соединений  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.6. Расчет картерных деталей  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.6.1. Особенности конструкций картерных деталей  . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.6.2. Виды нагрузок, действующих на картерные детали  . . . . . . . . . . . . .
2.6.3. Расчет картерных деталей  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.6.4. Моделирование стенок, ребер жесткости и приливов  . . . . . . . . . . . .
2.6.5. Моделирование групповых резьбовых соединений  . . . . . . . . . . . . .
2.6.6. Многопараметрический анализ и синтез элементов КМ  . . . . . . . . .
Контрольные вопросы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Проектирование сцеплений  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1. Общие сведения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2. Основные параметры и показатели нагруженности сухих дисковых
постоянно замкнутых сцеплений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6
7
7
13
37
44
50
68
69
69

69
91
124
124
147
160
160
163
173
176
176
178
184
188
188
188
191
196
197
197
198
199
210
215
226
230
231
231

236

1. Проектирование трансмиссий колесных машин

3.3. Выбор размеров и материалов фрикционных накладок  . . . . . . . . . . . . . . .
3.4. Расчет параметров нажимных пружин  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.1. Цилиндрические пружины с витками круглого сечения  . . . . . . . . . .
3.4.2. Составные пружины  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.3. Тарельчатые пружины  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5. Оценка износостойкости пар трения сцеплений  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6. Демпферы ведомых дисков сцеплений  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.7. Приводы сцеплений  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Контрольные вопросы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Вальные коробки передач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1. Общие сведения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2. Особенности различных схем коробок передач  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.1. Коробки передач с двумя степенями свободы  . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.2. Многоступенчатые коробки передач  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.3. Особенности применения дополнительных коробок передач  . . . . .
4.2.4. Признаки типовой компоновки соосных трехвальных коробок
передач  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3. Выбор размеров деталей коробок передач  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.1. Основные соотношения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.2. Определение суммарного числа зубьев зубчатой пары  . . . . . . . . . . .
4.3.3. Выбор чисел зубьев колес зубчатой пары  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.4. Выбор основных параметров дополнительных коробок передач  . .
4.4. Модульный принцип проектирования коробок передач  . . . . . . . . . . . . . . .
4.5. Проектирование приводов управления коробками передач  . . . . . . . . . . . .
4.5.1. Общие сведения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.2. Зубчатые муфты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.3. Синхронизаторы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Контрольные вопросы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Планетарные коробки передач  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1. Общие сведения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2. Построение плана угловых скоростей планетарных коробок передач
с двумя степенями свободы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3. Синтез составных планетарных механизмов с двумя степенями свободы
5.4. Синтез планетарных коробок передач с тремя и четырьмя степенями
свободы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5. Общие соотношения для расчета составного планетарного механизма  . .
5.5.1. Кинематический и силовой расчеты трехзвенного планетарного
механизма  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.2. Выбор показателей, характеризующих режимы работы
планетарной коробки передач  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.6. Расчет механизмов переключения передач  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.6.1. Требования к фрикционным узлам  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.6.2. Расчет дисковых фрикционных элементов управления  . . . . . . . . . .
5.6.3. Расчет ленточных тормозов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.6.4. Расчет обгонных муфт  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Контрольные вопросы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Карданные передачи  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1. Общие сведения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Оглавление

242
248
248
250
253
256
256
270
274
275
275
276
276
280
282

286
286
286
288
290
292
296
301
301
304
306
316
317
317

322
325

328
344

344

347
352
352
354
359
361
365
366
366

6.2. Кинематические и силовые связи в карданных передачах с шарнирами
неравных угловых скоростей  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3. Карданный вал . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.4. Выбор основных размеров шарниров неравных угловых скоростей  . . . .
6.5. Шарниры равных угловых скоростей  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Контрольные вопросы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7. Раздаточные коробки  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1. Общие сведения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2. Выбор схем раздаточных коробок  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.3. Выбор размеров основных деталей раздаточных коробок  . . . . . . . . . . . . .
7.4. Элементы управления раздаточными коробками  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Контрольные вопросы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8. Ведущие мосты  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.1. Общие сведения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2. Главные передачи  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2.1. Основные типы главных передач  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2.2. Одинарные главные передачи  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2.3. Двойные главные передачи  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2.4. Выбор основных параметров зубчатых колес главных передач  . . . .
8.2.5. Особенности проектирования и расчета конических и гипоидных
главных передач  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.3. Дифференциалы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.3.1. Общие сведения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.3.2. Кинематические и силовые соотношения в дифференциале  . . . . . .
8.3.3. Влияние дифференциала на проходимость КМ  . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.3.4. Коэффициент блокировки симметричного дифференциала  . . . . . . .
8.3.5. Определение коэффициента блокировки дифференциалов
различных конструкций  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.3.6. Выбор основных параметров зубчатых колес дифференциалов  . . .
8.4. Полуоси  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Контрольные вопросы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9. Балки ведущих мостов, колеса и шины  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1. Балки ведущих мостов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1.1. Общие сведения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1.2. Расчет балок ведущих мостов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2. Колеса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2.1. Общие сведения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2.2. Нагрузки, действующие на колеса  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2.3. Анализ напряженно-деформированного состояния диска колеса  . .
9.3. Шины  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.3.1. Общие сведения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.3.2. Выбор шин  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Контрольные вопросы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10. Автоматизация управления трансмиссией полноприводной колесной
машины  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Контрольные вопросы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Список рекомендуемой литературы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Предметный указатель  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Оглавление

372
376
384
388
392
393
393
394
402
409
410
411
411
412
412
412
419
429

430
439
439
441
443
445

448
465
469
476
477
477
477
478
485
485
492
496
501
501
510
512

513
523
524
525

1. Проектирование трансмиссий колесных машин

Предисловие

В отечественной учебной литературе, посвященной транспортной технике, уделяется мало внимания полноприводным колесным машинам, специфика конструктивных решений которых вносит коррективы в процесс их
проектирования. Настоящий учебник устраняет этот недостаток. В нем излагаются методы расчета основных агрегатов и систем трансмиссии колесных машин с учетом нагрузочных режимов, имеющих детерминированный
и случайный характер. Поскольку колесные машины в процессе работы испытывают большие нагрузки, преодолевая неровности, соизмеримые с диаметром колеса, а также подвержены воздействию микронеровностей дорожного полотна и динамическому воздействию вследствие неравномерной
работы двигателя внутреннего сгорания, предложен алгоритм расчета нагрузочных режимов при движении на установившихся и переходных режимах. Для получения экономического эффекта показано применение модульного принципа проектирования коробок передач, раздаточных коробок и
ведущих мостов. В целях снижения динамических нагрузок и уменьшения
шума, производимого трансмиссией при работе, приведен метод расчета
демпфера. При изложении расчетов узлов и агрегатов использованы результаты научно-исследовательских работ кафедры, проведенных в разное время по заказу предприятий отрасли.
Материал между авторами второго тома распределен следующим образом: предисловие — А.А. Полунгян; § 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 2.2, 2.3, 2.4 и 2.5,
главы 4, 6, 7, 8 — А.Б. Фоминых; § 2.1 — А.Б. Фоминых и Л.Ф. Жеглов;
гл. 3 — А.Б. Фоминых и А.А. Полунгян; § 1.5 и гл. 5 — Б.А. Афанасьев;
§ 2.6, 9.1 и 9.2 — В.Н. Зузов; § 9.3 — Л.Ф. Жеглов; гл. 10 — Г.О. Котиев.
Авторы с благодарностью примут все критические замечания и пожелания читателей по содержанию материалов учебника.

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРАНСМИССИЙ
КОЛЕСНЫХ МАШИН

1.1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Современные ДВС не обладают достаточным диапазоном крутящих моментов и угловых скоростей. В то же время для движения КМ в различных
эксплуатационных условиях необходимо, чтобы нагрузки на ведущих колесах и частоты их вращения изменялись в значительных пределах. Эту задачу
выполняют агрегаты трансмиссии.
В настоящее время на полноприводных КМ применяют механические,
гидромеханические, гидрообъемные и электромеханические трансмиссии. При
увеличении грузоподъемности, полной массы, числа осей и мощности двигателя наблюдается тенденция перехода от механической трансмиссии к гидромеханической и далее к гидрообъемной и электромеханической. При мощности двигателя до 250 кВт чаще используют механическую трансмиссию,
реже — гидромеханическую и гидрообъемную и еще реже — электромеханическую. При мощности двигателя от 250 до 750 кВт применяют гидромеханическую и гидрообъемную трансмиссии, иногда — электромеханическую и
совсем редко — механическую. При мощности двигателя свыше 750 кВт основной трансмиссией является электромеханическая, а механическую не используют вовсе.
Наиболее простой по конструкции, дешевой в изготовлении и эксплуатации является механическая трансмиссия, поэтому ее широко применяют в
машинах с колесной формулой 4×4, 6×6 и 8×8. Наряду с этим в таких машинах используют гидромеханическую, гидрообъемную и даже электромеханическую трансмиссии, позволяющие облегчить управление (снизить число передач, вплоть до перехода к бесступенчатой трансмиссии), уменьшить динамические нагрузки и повысить проходимость КМ. Однако при этом возрастает
стоимость трансмиссии и расход топлива.
При дальнейшем увеличении числа активных осей существенно усложняется компоновка трансмиссии в механическом и гидромеханическом вариантах и увеличивается ее масса, поэтому для таких КМ используют в основном гидрообъемную и электромеханическую трансмиссии.
В зависимости от назначения КМ к ней предъявляют различные требования, которые формируют в техническом задании, являющемся одним из
этапов проектирования как всей машины, так и элементов трансмиссии.

1. Проектирование трансмиссий колесных машин

Для работы трансмиссии наиболее важными являются производственные
(технологичность, стандартизация, унификация, агрегатирование, эксплуатационные показатели, топливная экономичность, проходимость, надежность, технологичность обслуживания и ремонта) и потребительские
(малая стоимость изготовления и эксплуатации, легкость управления, безопасность) требования. Они должны быть удовлетворены на этапе проектирования, выполняемом в кратчайшие сроки и с высоким качеством, что обеспечивается применением САПР трансмиссии. Некоторые из них регламентированы государственными или отраслевыми стандартами и другими
документами.
Интегральной оценкой удовлетворения большинства из перечисленных
требований может служить технический уровень трансмиссии, который определяется прежде всего ее КПД, удельной материалоемкостью и надежностью.
Конструкция трансмиссии должна обеспечивать движение КМ в условиях эксплуатации, для которых она предназначена, и иметь высокий технический уровень. Чтобы удовлетворять своему функциональному назначению,
трансмиссия должна обладать определенными параметрами: максимальным
и минимальным передаточными числами, набором передаточных чисел различных агрегатов. Исходные данные для расчета этих параметров задает техническое задание на проектируемую КМ. Прежде всего необходимо знать
максимальную vmax и минимальную vmin скорости движения, а также полную массу mм машины.
Если задана масса перевозимого груза, то полная масса в первом приближении может быть оценена по коэффициенту грузоподъемности

kгр = mгр/mм,

где mгр — масса груза.
Кроме того, необходимо определить требуемую максимальную мощность двигателя 
треб
max.
e
N
 Ее можно найти, задавшись удельной мощностью

°
треб
max
м
/
,
=
e
N
N
m
 сопоставляя характеристики разрабатываемой КМ с существующими аналогами (табл. 1.1).

Таблица 1.1. Значения предельных скоростей движения, коэффициента
 грузоподъемности и удельной мощности для полноприводных КМ

            Класс КМ
vmax, км/ч
vmin, км/ч
kгр
°,
N  кВт/т

Легковые
80–155
4–5
0,21–0,49
18–38
Грузовые с колесной
формулой:
4×4 и 6×6
75–95
3–5
0,35–0,54
9–14
8×8
60–90
2–3
0,46–0,49
7,5–11

Более точно определить требуемую максимальную мощность 
треб
max
e
N
 можно, исходя из энергетического обеспечения максимальной скорости (по балансу мощности):

треб
max
e
N
= (Pψ + Pω)vmax /(ηтрkпот),

где Pψ — сила сопротивления движению; Pω — сила сопротивления воздуха;
vmax — максимальная скорость, м/с; ηтр — КПД трансмиссии на режиме движения с максимальной скоростью; kпот — коэффициент, учитывающий потери мощности в воздухоочистителе, глушителе, радиаторе, компрессоре и вспомогательных агрегатах.
Для различных двигателей коэффициент kпот изменяется в пределах
0,75...0,95. Для механической трансмиссии значение ηтр на режиме движения с максимальной скоростью может быть оценено в пределах 0,88...0,95 в
случае неполноприводных КМ и в пределах 0,80...0,90 — для полноприводных КМ (уменьшение связано с наличием дополнительных агрегатов трансмиссии, таких, как раздаточная коробка, колесные редукторы и др.). Такие
же значения ηтр можно принимать для гидромеханической трансмиссии, поскольку максимальная скорость движения достигается при блокируемом гидротрансформаторе. Для гидрообъемной и электромеханической трансмиссий
на режиме максимальной мощности ηтp = 0,65...0,75 и ηтp = 0,63...0,73 соответственно (хотя максимальные значения КПД этих трансмиссий достигают
0,85 и 0,81 соответственно).
В свою очередь, силы сопротивления движению и воздуха равны:

Pψ = mмgψ;   Pω = CxFqv,

где ψ — коэффициент сопротивления движению; Cx — коэффициент обтекаемости; F — площадь лобового сечения, F = kлобBH; kлоб — коэффициент заполнения площади лобового сечения; B — колея машины; H — габаритная
высота машины; qv — скоростной напор, qv = ρвоздv2
max/2; ρвозд — плотность
воздуха.
Для нормальных атмосферных условий ρвозд = 1,25кг/м3, g = 9,81 м/с2.
Для полноприводных КМ ψ = 0,02...0,03. Значения коэффициентов обтекаемости Cx и заполнения площади kлоб приведены ниже:

Cx
kлоб
Легковые КМ  . . . . . . . . . . . . . . . . 0,25...0,45
0,78...0,80
Грузовые КМ  . . . . . . . . . . . . . . . . 0,80...1,30
0,75...0,95
Автобусы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,60...0,75
0,80...0,95

Ориентировочные значения произведения ширины B колеи на высоту H
машины приведены далее:

1.1. Общие вопросы проектирования

1. Проектирование трансмиссий колесных машин

Легковые КМ

Рабочий объем двигателя, л  . . . . .
< 1,2
1,2—1,8
1,8—3,5
> 3,5
BH, м2  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,4—1,9
1,6—2,1
1,9—2,3
2,2—2,6

Грузовые КМ

Грузоподъемность, т  . . . . . . . . . . . 0,5—2,0
2,0—5,0
5,0—15,0
> 15
BH, м2  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4,2—5,7
5,2—7,5
6,9—9,0
9,0—15,0

В зависимости от требуемой максимальной мощности 
треб
max
e
N
 выбирают
нужный двигатель, для которого известны следующие параметры: максимальная мощность Ne max, частота вращения (угловая скорость) nдв N (ωдв N) при
максимальной мощности; максимальный крутящий момент Te max и частота
вращения (угловая скорость) nдв T (ωдв T) при максимальном крутящем
моменте; nдв min — минимально устойчивая частота вращения.
Неправильный выбор мощности двигателя чреват существенными издержками. Выбор Ne max < 
треб
max
e
N
 нежелателен, так как становится невозможным достижение необходимой по техническому заданию максимальной
скорости vmax, кроме того, снижаются динамические качества и средняя скорость КМ. При Ne max > 
треб
max
e
N
 возрастает средняя скорость, улучшаются динамические качества КМ, а vmax может быть обеспечена при некоторых углах подъема профиля дороги, однако увеличиваются масса и стоимость двигателя, а также расход топлива.
При выборе нужного двигателя следует учитывать, что методики испытаний двигателей на стендах, принятые в разных странах, отличаются по
комплектности двигателя, по параметрам нормальных атмосферных условий
и т. д. В связи с этим паспортная (максимальная) мощность одного и того же
двигателя, рассчитанная по различным методикам, будет неодинакова. Для
сравнительной оценки значений мощности двигателя, определенных по различным методикам, можно использовать следующие соотношения, полученные в результате статистической обработки данных по большому числу двигателей: Ne max  = NГОСТ = NSAE = 1,03NJIS = 1,06BS = 1,08NDIN, где подстрочечные индексы означают стандарты различных стран на методики испытаний
ДВС: ГОСТ — России, SAE — США; JIS — Японии; BS — Великобритании;
DIN — Германии.
Следующими шагами после выбора двигателя являются выбор шины (исходя из номинальной нагрузки на колесо Gк) и определение радиуса качения
колеса rк. Для полноприводной КМ с односкатной ошиновкой, считая распределение массы машины по всем колесам равномерным, Gк в первом приближении можно оценить так:

Gк = mмg/(2nос),

где nос — число осей КМ.