坦克动力学大作业

坦克学03120702 20071201 王超

坦克动力学

作业

20071201

王超

03120702

一、

已知条件：

1.发动机外特性

表1 发动机的外特性数据

排气装置的功率损失在合理的范围内自己选取。

2.传动简图：齿轮啮合次数4-6次。（自己选取）。

3.各挡传动比：前传动比：i q=0.68；

变速箱传动比：i b1=7.353i b2=3.783 i b3=2.713i b4=1.945

i b5=1.395i b6=1；

侧传动传动比：i c=5.387。

4.车重：战斗全重时质量M=50吨。

5.履带中心距：B=2.79m 主动轮半径：r z=0.318m。

6.主离合器的储备系数为β=2.0。

7.坦克高（地面至炮塔顶）：2.19m 空气阻力系数：C D=0.5。

8.各挡

9. 二挡其最大扭矩点的转速，并假设起步挡离合器分离时的质量增加系数为1.2。不考虑其他挡位的加速第一阶段。

二、作业

1、根据已知条件绘制发动机的外特性曲线。

2、根据已知条件做出该坦克的动力特性曲线

3、利用1/a-v曲线计算该坦克的加速特性曲线，并根据在良好路面上0~32k m的加速时间对其加速性做出评价。

三、要求

1.每人独立完成作业；

2.作业书写工整，规范，用纸标准；

3.使用计算机，交作业时要附程序；

4.作业记入平时成绩。

1、根据已知条件绘制发动机的外特性曲线。

2、根据已知条件做出该坦克的动力特性曲线。

①选取转速计算点：1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2300，单位为r/min ；

②计算各排挡的车速，利用公式i

r n v z

f ⋅⋅=

377.0，其中i 为总传动比且

c b q i i i i ⋅⋅=，n 单位为r/min ，r 单位为

m 。车速单位km/h ：

③计算各排挡效率η，η=ηd ×ηch ×ηx ，其中冷却风扇的损耗的功率

3

,⎪

⎭⎫

⎝

⎛⋅=fP f fs fs

n n P P

，所以各转速排气风扇损失的功率（单位为kW ）为：

j j f z 为N ，牵引力如下表： ⑤各排挡的空气阻力15.212

v

A C R D k ⋅⋅=

，式中A 单位为m 2，v 单位是km/h 。计

算各排挡的动力因数D ，G

R F D k

j -=，式中F 、R 、G 的单位均为N 。

所以，得到坦克的动力特性曲线：

3、利用1/a-v曲线计算该坦克的加速特性曲线，并根据在良好路面上0~32k m的加速时间对其加速性做出评价。

首先，根据第二阶段的加速度计算公式，a=g(D-f0)/δ得到各排挡的数

并且得到各排挡加速第二阶段的方程式：

二档：1/a=0.0052v 2

-0.1230v+1.4208 三档：1/a=0.0038v 2-0.1255v+1.9088

四档：1/a=0.0034v 2

-0.1566v+3.0240 五档：1/a=0.0043v 2-0.2726v+6.2333 六档：1/a=0.0181v 2-1.6523v+40.1660 所以对其取不定积分有：

二档：t=0.001733v 3-0.0615v 2+1.4208v+C 1，C 1= -3.4295； 三档：t=0.001267v 3-0.0628v 2+1.9088v+C 2，C 2= -4.5659； 四档：t=0.001133v 3-0.0783v 2+3.0240v+C 3，C 3= -10.509；

又因为在二档加速第一阶段f

f D

g a δβ)(0max -=，此时加速度a=4.682636m/s 2

。此时加速时间t=12.11/a/3.6=0.72s 。所以v=4.682636t ，0

在加速第二阶段t=0.001733v 3-0.0615v 2+1.4208v-3.4295,3.364

在加速第三阶段f

gf

a δ

0-=，换档时间取1s ，a=-0.326666667m/s 2

。所以

v=5.53-0.326666667(t-2.8399)，2.8399

在加速第三阶段f

gf

a δ

0-=，换档时间取1s ，a=-0.326666667m/s 2。所以

v=7.71-0.326666667(t-6.998542), 6.998542

在四档加速第二阶段，t=0.001133v 3-0.0783v 2+3.0240v-10.509，7.38

有上述方程，用MATLAB 可得到0～32km/h 加速特性曲线（程序见附2）：

通过加速度分析，得出0到32公里加速时间为10.98s ，可以认为该坦克的加速性接近同时代国际的先进水平，基本能够达到规定的技战术指标。