方程式赛车动力系统设计(本科毕业设计)
一、设计步骤设计背景:本文基于扬州大学力行车队的方程式赛车进行研究,阐述 FSAE赛车动力系统匹配现状与发展的相关问题。
通过对方程式赛车的电机参数、传动比、电池组容量进行匹配设计,借以寻找一种有效的动力系统优化思路。
在保证赛车动力系统运行水平的基础上,持续改进系统功能及其运行策略,最终进一步提高FSAE 赛车动力系统的运行能力,使得所设计以及制造的方程式赛车能够满足FSAE赛事比赛的要求。
主要内容如下:(1)参考对比国内高校方程式赛车电动汽车的整车布置方式,设计本文所要求设计的扬州大学电动方程式赛车的布置方式;(2)以本校电动赛车基本参数和设计目标为基础进行动力系统参数设计,对电机、传动装置及能源系统进行结构设计和总体性能计算;(3)使用CATIA软件进行系统建模,对电机、电池、控制器以及驱动桥的位置进行合理布置,做好动力系统的总布置图;(4)按照设计任务书中对赛车的动力性和经济性的要求,对赛车的动力系统进行参数匹配,最终确定整车动力系统组成部分的选型。
在Optimum Lap软件中建立赛道模型,通过软件分析方程式赛车的比赛工况;(5)基于CRUISE软件进行赛车的性能仿真,对影响赛车的经济性与动力性的几个因素进行分析,验证所设计的动力系统各部分参数的准确性;二、设计思路图1-3 整体设计技术路线三、设计内容赛车的设计是从赛车的总布置开始,涉及车架、车身、底盘、传动、转动、可靠性和稳定性测试等多方面内容[13]。
纯电动赛车与传统的燃油赛车相比,由于动力源的差异,所以纯电动赛车没有发动机和油箱,代之以动力电池系统以及电机驱动系统。
FSEC纯电动方程式赛车是本着对传统车辆的加速、制动和操纵性能进行创新设计,赛车的总布置是一个穿插赛车设计始末的过程,总布置的确定对赛车的性能有着重要的影响。
三、系统布置整个赛车的组成结构如图2-2所示,主要有驱动系统、能源系统、车架车身、底盘系统等基本结构要素。
图 2-2 整车部分系统布置四、控制系统由于FSAE赛车实质上就是一辆纯电动汽车,因此赛车的动力系统也与纯电动汽车相似,都是由电机和电机控制器组成。
一般电动汽车上中的能量流动是直接通过车载控制器进行调节,电机和车轮间则是由传动装置连接。
电动方程式赛车与传统汽车类似,动力系统包括蓄电池、驱动电机、控制器、主减速器、差速器和驱动后轴。
五、驱动系统总布置赛车动力系统总布置设计是基于整车设计技术参数,以此确立电机、电池组、控制器以及驱动桥的布置方案。
方程式赛车的动力来源可以有多种选择,目前市场上纯电动汽车的动力能源一般分有蓄电池,燃料电池与超级电容。
能量存储装置的重量要占到整车重量20%左右。
方程式赛车的驱动系统主要有以下几类,使用广泛的单电机集中驱动式、以及双电机独立驱动式和极少用于实际制作中的四电机四轮独立驱动式。
赛车驱动方案定为单电机集中驱动方式。
单电机集中驱动具有很多优点,单电机驱动布置在实际生产装配过程中较为方便,也能够给整车底盘布置节省很大一部分空间,其次单电机在装配过程中涉及到的零件较少,所以综合考量下成本较低,最后涉及到的配套电机型号和配套控制器也容易选取。
不足之处便是对驱动电机的要求较高,不仅要具有较高的驱动转矩,还要求具有较大的后备功率,以保证赛车的启动、加速等动力性[18]。
单电机集中驱动方式是参考燃油赛车,在燃油车传动系统基本结构不变的基础上,用电机代替内燃机,其动力传递经过车载电机、减速器、差速器、后轴和两个驱动后轮。
六、设计要求毕业设计(论文)课题任务的内容和要求:传统的电动式方程式赛车包括动力系统、悬架系统、转向系统、车架车身、制动系统以及安全系统。
其中,动力系统在方程式赛车设计中起到关键作用,也是取得动态项目成绩的保证。
研究电动方程式赛车的动力系统,优化结构及性能参数,对提升方程式赛车的整体性能水平有着重要性作用[3]。
大学生电动方程式赛车(FSEC)动力系统底盘是整车的核心总成部件,直接影响赛车的综合性能。
本课题以中国大学生方程式汽车大赛规则(电动车部分)为设计原则,结合电动汽车底盘的布置方法,以本校电动赛车基本参数和设计目标为基础进行动力系统参数设计,对电机、传动装置及控制系统进行结构设计和总体性能计算;运用相关软件进行系统建模和系统仿真,并利用设计结果进行实车制作。
(1)实习调研,资料收集,查阅相关文献,完成文献综述与实习调研报告;(2)完成与课题相关的外文资料翻译;(3)熟悉FSEC底盘系统的特点,制定设计方案,完成开题报告;(4)根据规则,参照汽车总布置方法,确定赛车电动动力系统的主要参数;(5)对动力装置进行参数化设计计算;(6)利用相关软件建模与仿真分析,绘制总成图;(7)编写毕业设计说明书;(8)附:设计车辆主要技术参数:整车整备质量:280KG;乘员:一人(80kg最大95%的人体模板)前后轴载荷分配系数:满载为45/55;整车重心高度:不大于350mm;最高速度:120km/h;加速时间(0-100km/h):6s电动机:按照要求自行匹配;轮胎、轮辋型号:轮辋不小于8英寸;赛车的轴距:至少为1525mm(60 英寸);地面附着系数:1.4;75m加速时间:<5s;所设计的方程式赛车的动力以及经济性能的好坏取决于动力与传动系统的布置和关键部件的参数匹配设计。
扬州大学力行车队的往年FSAE方程式电动赛车在最高车速、续驶里程、75m 直线加速、8字绕环等项目测试中,综合可得出动力性能指标参数如表3-1。
表3-1 性能指标性能指标参数性能指标参数最高车速km/h12075m加速时间/s<4.5最大加速度m/s210续航里程/km>22综合考虑之下,本文设计中选用永磁电机作为纯电动赛车的驱动电机。
采用锂电池。
七、设计计算3.3 动力系统参数设计3.3.1 电机匹配3.3.1.1 电机功率赛车分别以最高车速行驶和75m直线加速状态行驶所要求的功率P max1,P max2,最终比较两个功率大小,可取得驱动电机所要达到的峰值功率P max。
3.3.1.2 电机的扭矩与转速3.3.2 电池组匹配总容量要能够支撑赛车跑完耐力赛全程大约22km的路程。
因此在选择时,偏向于选择具有高比能量、高功率以及高安全性的电池,综合考虑之下,选择锂电池作为车载动力能源。
3.3.2.1 电池组能量3.3.2.2 电池组容量3.3.2.3 电池参数3.3.3 传动比选择设计传动比的原因:FSEC纯电动赛车在行驶中由于不可控因素会遇到行驶阻力,且行驶过程中的阻力会随车速的变化而变化,所以单靠改变电动机的输出力矩时无法满足电动汽车的行驶性能要求[20]。
本文中,为了满足所设计的方程式赛车的性能要求,提高赛车整体经济性,对赛车的传动比进行设计。
3.3.3.1 最小传动比汽车的最高车速取决于最小传动比3.3.3.2 最大传动比确定赛车的最大加速度取决于最大传动比,3.3.4 驱动半轴设计计算方程式赛车的驱动桥中半轴起到了一个动力传递的作用,即将差速器传来的动力传送给左右车轮。
本文中所设计的方程式电动赛车的驱动桥与电动汽车的驱动桥类似,考虑到全浮式半轴在实际工作中的可靠性,所以最终采用全浮式半轴。
3.4 驱动电机控制器的选型3.4.1 驱动电机转速的初步确定3.4.2 驱动电机及控制器的确定通过对永磁同步电机市场的调研,选择深圳大地和永磁同步电机CMLB15和配套的电机控制器AMCC42,其基本参数如表3-1所示,电机外特性曲线、效率和三维数模分别如图3-1、图3-2、图3-3、图3-4所示。
八、系统模型建立及仿真赛车动力系统参数匹配完成后,在Optimum Lap软件中搭建赛车动力学模型和FSEC模拟赛道,分析赛车工况,优化赛车的传动比,最终提高整车的动力性和经济性。
赛车模型参数主要有五方面:整车参数,包括质量与驱动方式;空气动力学参数,包括空气阻力系数、升力系数、迎风面积和空气密度;轮胎参数,包括轮胎半径、滚动阻力系数、纵向附着系数和横向附着系数;电机参数,主要是转速—转矩的外特性参数;传动参数,包括传动比和传动效率。
结合赛车动力性和经济性指标,对赛车动力系统进行参数匹配设计,确定电机参数并进行具体选型,初定主减速器传动比,确定动力电池参数并进行电池组的设计;利用Optimum Lab赛道仿真软件,建立耐久赛道和75m直线加速赛道对赛车运行工况进行仿真,最后对传动比进行优化,为下一章节在AVL Cruise中的性能仿真奠定基础。
九、Crusie仿真通过对FSEC纯电动赛车性能的仿真分析,验证其设计是否合理。
AVL Cruise 软件可在车辆开发过程中,对动力传动系统的匹配以及车辆性能进行预测。
AVL Cruise软件提供了燃油汽车、纯电动汽车、混合动力汽车等建模所需要的各种组件,包含轮胎、驾驶室、发动机、电机、制动、变速器等。
根据仿真需求从模型库中拖出相应的组件,能够迅速地建立目标车型的系统框图,最后正确连接数据总线,便能够得到整车仿真模型[59]。
本文建立FSEC纯电动赛车的整车仿真模型结构如图6-1所示,利用AVL Cruise进行仿真的流程如图6-2所示。
图6-1 仿真模型结构图6-2 仿真流程图所需参数:整车模块参数、驱动电机、动力电池、其他模型仿真任务:本次仿真的目的是验证赛车的动力性和经济性是否满足设计目标,在Cruise中建立以下三个计算任务[60]:(1)满载全负荷加速模块(Full Load Acceleration),分析0~75m加速时间是否小于5s;(2)稳态形式性能分析模块(Constant Drive),验证最高车速是否大于120km/h;(3)循环工况(Cycle Run)模块,利用第五章在Optimum Lap中建立的模拟赛道工况数据,在Cruise中编译FSEC工况,如图6-10所示,由于单圈赛道总长1450.6m,设定循环次数为16,进行22km耐久赛的续驶里程仿真。
大学生电动方程式赛车动力电池系统设
资助类别
项目负责人 姓名 学号
项目其他成员信息
胡啸炜(9161040G1218)、高家乐 (9161040G0917) 祁琨雄(915000720248) 苟家峻(9161040G1217)、赵俊逸 (9161040G1238) 王宇鹏(9161040G1230)、朱俊翰 (9161040G1240) 潘乘风(9161040G0121)、吴东瑾 (9161040G0708)
项目名称
柔性传感器的封装与测试研究 基于扫描零位光干涉技术的非球面测量 方法研究 面向交通应用的多目标三维探测可视雷 达设计 矿产品自动装载系统避障及定位探测 基于STM32单片机的8通道ICP传感器高 速数据采集装置研制 移动商品图像检索系统设计与开发 基于机器学习的社交媒体情感分析 桌面型高光谱推扫成像应用系统
项目名称
提高药筒环境适应性的复合涂层制备及 性能研究 类石墨桥膜发火可靠性研究 基于微流控的化学推进芯片设计、制备 及其动力学研究 金属框架材料的合成及其光催化还原性 能研究 电纺多通道丝素蛋白/聚已内酯复合神经 支架的研究 高能量密度Al/F复合粒子制备方法及燃 烧性能研究 单原子银负载棒状二氧化锰催化剂光催 化二氧化碳制备甲烷 管道三维检测仪的激光图像位敏探测与 信号处理技术 生物组织非直观高光谱成像技术研究
副教授 机械工程学院 高级工程 机械工程学院 师 讲师 副教授 讲师 教授 副教授 讲师 讲师 教授 教授 教授 教授 机械工程学院 机械工程学院 机械工程学院 机械工程学院 机械工程学院 机械工程学院 机械工程学院 环境与生物工 程学院 环境与生物工 程学院 化工学院 化工学院
省级项目 王晗程 9161010F0623 王亚伟(9161010F0626)、陈硕(9161010F0604) 焦俊杰 省级项目 俞思豪 9161010F0430 省级项目 褚锦涛 9161040G1114 省级项目 刘明君 9161010E0523 省级项目 郑沛 916101170147 省级项目 黄瀚仪 9161010F0501 省级项目 刘庆伟 9161010E0524 国家级项目 伍佰捷 916102270231 国家级项目 宋沚谕 916102380128 祖莉 孙波 卞雷祥 商飞 潘绪超 汪满新 李健生 汪俊松
车辆工程专业精品毕业设计大学生方程式赛车设计(发动机匹配试算与装配设计)开题报告-发动机
第5周查阅文献、收集资料、初定设计方案;
第7~8周设计方案分析与计算、绘制草图;
第9~10周绘制装配图;
第11~14周绘制零件图;
第15周撰写设计说明书;
第16~17周互审评阅、答辩。
指导教师意见
指导教师签字:年月日
教研室意见
教研室主任签字:年月日
(2)YZF-R6:R6最大的特点,无疑就是它惊人的转速和功率. 08年之后的新机器:新R6的压缩比超过了13:1;缸径也达到了67mm;更重要的是新R6换装了钛合金气门,降低了气门运动的往复惯性力,有利于发动机的响应特性;
(3)GXS-R6:R600的双涡流燃烧室,还是一个颇具特色的设计,它对于R600较大的峰值扭矩也是功不可没,据说经济性也很不错。齿轮比方面,R600介于R6和CBR600的风格之间,比较折中,还是很可取的
发动机是一辆汽车的心脏,对于追求速度的方程式赛车来讲,发动机更是你不可或缺的关键配件。根据2011年到现今各车队使用四缸机的情况来看(2010都是春风单缸发动机),基本用到的四缸发动机为本田的honda-CBR600发动机、雅马哈的YAMAHA-R6发动机、铃木的suzuki-GSXR600发动机、川崎的kawasaki-ZX6rr发动机等。
国内外同类设计或同类研究的概况综述一般fsae动力系统会选用两种主流策略第一种是使用大排量的四缸机不仅转速高能够获得更大的动力极限而且发动机体积和重量也适中但是大排量四缸机价格较高而且在国内的获取渠道较少绝大多数源自走私的二手车并且在加装了限流器之后进气道设计需要比较多的时间精力进行优化
河南科技大学毕业设计(论文)开题报告
4.设计(或研究)方法
运用发动机原理,汽车构造等所学的知识,根据大学生方程式赛车的比赛规则及网上查询资料,确定采用CBR600发动机。根据大学生方程式赛车规则要求进行限流阀改进设计,利用GT-POWER,FLUNT对进排气系统进行优化设计。冷却系统通过计算利用所学的热工知识合理配用冷却箱冷却液和风扇。
车辆工程专业精品毕业设计大学生方程式赛车设计(前后悬架设计)(有cad图+三维图)--中英文翻译
车道变换测试的灵敏度作为衡量车载系统需求的一种方式绪论司机在驾驶的时候被分散注意力是国际公认的一个重要的道路安全问题,特别的,那些潜在的分散和降低司机的驾驶注意力的车内部方便的技术如信息,通信,娱乐和先进的辅助驾驶技术等,已经成为世界性的研究课题和倡议政策. 设计这些系统的一个重要目的是确保驾驶时不过多的妨碍司机的驾驶任务和驾驶安全.在一个以商业利益为目的的技术引进而非出于安全考虑的领域中,这将是一个巨大的挑战. 这个目标的实现有赖于在车辆设计和安全评估中有广泛被接受的科学方法,包括视觉闭塞技术和外围检测等方法.以其目前的发展达到ISO标准,另一个方法,是移线试验(以下简称LTC).想把LTC 作为一种有用的评价工具,LCT必须是有效和可靠的,并且具有高灵敏度. 本文的重点就是介绍LCT方法的灵敏性。
即其分辨不同类型的能分散驾驶员注意力的技术的能力。
§1.1司机分心司机分心通常被描述为包含有不同的范围,而不是相互排斥的;例如,视觉,听觉和认知,生物力学(物理)等。
这些类型,特别是视觉和认知分心,已经证明损害驾驶性能的不同方面,横向控制和事故检测度量对不同形式的驾驶干扰尤为敏感.例如,已被证明用增加车道变化来视觉负荷。
相反,中等水平的认知负荷已被证明在车道保持性能的影响不大,甚至可以导致更精确的横向控制。
此外,认知和视觉任务可以损害事故的检测,但认知的分心也可以影响驾驶员更快更充分地应对事故的能力。
鉴于其目前的发展进入了ISO标准和其在驾驶分心的研究越来越多地被使用,LTC能够测量和区分不同的驾驶分心的影响,这是很重要的. 因此本研究的目的是评估LCT区分视觉与不同层次的需求认知的灵敏性。
§1.2 变道测试LCT(变道测试)是一个基于PC的驾驶模拟,目的是定量测量由于同时进行中的次要任务的表现而引起的驾驶性能的退化程度,它已被广泛用来评估驾驶性能。
同时该实验使用了一系列的车载信息系统(IVIS)为主驾驶任务提供信息支持(如导航)。
大学生方程式赛车空气动力学性能仿真分析毕业论文
毕业论文学院:机械工程学院系(专业):车辆工程题目:大学生方程式赛车空气动力学仿真分析毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
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除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
fsae赛车设计本科毕业设计
摘要FSAE(Formula SAE)国际学生方程式赛车由美国车辆工程师学会于1979年开办,在国际上被视为是“学界的F1方程式赛车”。
每年在世界各地有600余支大学车队参加各个分站赛,2011年在中国举办了第一届中国大学生方程式赛车,本设计将针对中国赛程规定进行设计。
本说明书主要介绍了大学生方程式赛车制动系的设计,首先介绍了汽车制动系统的设计意义、研究现状以及设计目标。
在选定了基本结构后本论文对制动器展开了以下设计。
第一,制动系的参数:包括制动力分配系数、同步附着系数、制动强度、附着系数利用率以及最大制动力矩等参数的选择计算;第二,制动器及其零部件:制动盘、制动钳体、摩擦衬块等制动器零部件的尺寸计算与材料选择;第三,制动驱动机构:制动轮缸、制动主缸、以及踏板行程的设计计算。
除此之外,本论文还介绍了制动驱动机构的结构型式选择,制动主缸,制动管路的多回路系统的选择以及制动器的研究现状及发展前景。
最后,根据设计与计算用AUTOCAD绘制出了该赛车制动器的装配图和制动钳体、制动盘等零件图,并用UG对其进行了三维建模。
关键词:盘式制动器,赛车,设计,建模AbstractFormula SAE race was founded in 1979 by the American cars institute of Engineers.It was regarded as the “academic Formula 1 racing”.China has hold the first Formula one for Chinese college students in 2011,the design will be for design of the provisions of the Chinese calendar.In This paper,we mainly introduces the design of breaking system of the Formula Student.First of all,breaking system's design meaning,research status,an goals are been introduced.This paper start the following steps after selecting the basic structure. First, the parameters of braking power distribution coefficient include: adhesion coefficient, synchronous adhesion coefficient, strength, and brake, and maximum braking torque parameters calculation, etc. The second brake and its components: the brake disc and calliper, friction lining block size of components etc brake calculation and material selection, Third : brake wheel drive mechanism brake cylinder, the brake pedal stroke the cylinder, and the design calculation.In addition, this paper introduces the drive mechanism brake type selection, brake main cylinder pipe, braking system, the selection of multi-loop research status of brake and development prospects.Finally, according to the design and calculation using AUTOCAD drawing brake assembly and brake caliper disc brake, at the same time ,the paper also carried a three-dimensional modeling by UG.Key words:disc brake, racing cars,design,modeling中文摘要英文摘要第一章绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2 制动系统的基本概念 (1)1.3 制动系统研究现状 (2)1.4 FSAE赛车对制动系统的基本要求 (2)1.5 课题研究方案 (3)第二章制动器的结构形式选择 (4)2.1 鼓式制动器结构形式简介 (4)2.2 盘式制动器结构形式简介 (4)2.3 盘式制动器的优缺点 (6)2.3.1 盘式制动器的优点 (6)2.3.2 盘式制动器的缺点 (7)2.4 FSAE方程式赛车制动器结构的最终选择 (7)第三章制动器主要参数及其选择 (9)3.1 制动力与制动力分配系数 (9)3.3 制动强度、地面制动力和附着系数利用率 (14)3.4 制动器最大制动力矩 (16)3.5 制动器因数 (17)3.6 盘式制动器主要参数的确定 (17)3.6.1 制动盘直径D (17)3.6.2 制动盘厚度h (18)3.6.3 摩擦衬块内径与外径与厚度b (18)3.6.4 摩擦衬块工作面积A (18)3.6.5 摩擦衬块摩擦系数f (18)第四章制动器的设计计算 (19)4.1摩擦衬块的磨损特性计算 (19)4.1.1 比能量耗散率 (19)4.1.2 比滑磨功 (20)4.2 制动器的热容量和温升核算 (20)4.3 盘式制动器有效半径的计算 (21)第五章制动器主要零部件的结构设计 (24)5.1 制动盘 (24)5.2 制动钳 (24)5.3 制动块 (24)5.4 摩擦材料 (25)5.5 制动器间隙的调整方法及相应机构 (26)第六章制动驱动机构的结构形式选择与设计计算 (27)6.1 制动驱动机构的结构型式选择 (27)6.1.1 简单制动系 (27)6.1.2 动力制动系 (28)6.1.3 伺服制动系 (28)6.2 制动管路的多回路系统 (30)6.3 液压制动驱动机构的设计计算 (31)6.3.1 制动轮缸直径与工作容积 (31)6.3.2 制动主缸直径与工作容积 (32)6.3.3 制动踏板力与踏板行程 (33)6.3.4 制动主缸 (34)第七章制动性能分析 (35)7.1 制动性能评价指标 (35)7.1.1 制动效能 (35)该结果符合有关标准。
南通理工学院FSEC 方程式赛车动力参数设计
145南通理工学院FSEC 方程式赛车动力参数设计牛华 黄爱维(南通理工学院,江苏 南通 226002)摘 要:本文通过分析、比较电动汽车各种布置形式、电机类型及电池类型的优缺点,提出了南通理工学院FSEC 实验赛车的动力性的性能指标及相关参数。
根据性能指标及相关参数对赛车动力系统中的电机及动力电池参数进行了设计。
关键词:FSEC;电动汽车;参数设计中图分类号: U469.696;U469.72 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2015)-12-0145-21 赛事介绍FSAE(电车组比赛为FSEC)赛事是一项面向大学生的综合性工程教育赛事,自1978年开办以来,距今已有30多年时间,赛事遍及全世界15个国家。
该赛事需要各高校的参赛队在8至12个月时间设计、建造、测试和准备赛车,并且该赛车要在加速、操控、制动和安全性达到赛事要求。
迄今为止,中国FSAE 赛事已成功举办六届,并在2013年首次引入了纯电动方程式汽车大赛(FSEC)。
2 纯电动汽车的特点2.1 纯电动汽车与传统汽车相比,基本可以达到零排放,同时,噪音污染也大大降低。
2.2 能源利用率较高,其能量转化效率可达到传统汽车的两倍以上。
2.3 纯电动汽车在结构布置上更加灵活。
3 电机类型的选择3.1 驱动系统布置形式。
电动汽车目前常见的驱动系统布置形式主要有以下几种:3.1.1 单电动机通过减速器和差速器与车轮相连,要求电机有较大的转速、扭矩调节范围。
3.1.2 电机安装在输出轴上直接与车轮连接,没有变速器与差速器,完全由电机及其控制器实现变速和差速。
这种形式要求电机能够实现较大的转速和扭矩调节范围,并且还具有较快响应速度与较高的控制精度。
3.1.3 轮毂电机布置形式。
将电机安装在车轮里,实现多轮驱动。
这样的布置形式有更加灵活的车身设计,可较容易实现更大的车轮转向角度,为停车提供更多便利。
轮毂电机一般有内传子和外转子两种形式。
毕业设计(论文)-大学生方程式赛车设计(传动及最终传动系统设计)(含全套CAD图纸)
大学生方程式赛车设计(传动及最终传动系统设计)摘要汽车传动系统的基本功用是将发动机输出的动力传递给驱动车轮,传动系统对整车的动力性和设计中一个重要的组成部分。
本文主要研究的是FSAE方程式赛车传动系统的燃油经济性有很大的影响,故传动系统参数的确定是汽车设计,基于我院LS Racing车队三年来的比赛经验和设计理念,对赛车的传动系统进行优化和改造。
本赛车选用的是铃木CBRR600四缸发动机,差速器是选用德雷克斯勒限滑差速器(Drexler),根据发动机的特性参数、档位比和差速器的工作原理,选择合适的链传动比,计算链条的参数,设计差速器固定支架,合理的布置整个传动系统。
针对传动系统各组成部件,采用ANSYS有限元分析软件对零部件进行强度校核,优化结构使其达到质量轻、强度高的目标。
关键字:FSAE,差速器选型,德雷克斯勒限滑差速器,传动系IFormula SAE of china (transmission and final drivesystem)ABSTRACTThe basic function of auto transmission system is transfer engine power to drive wheels .The transmission system has a great influence in dynamic performance .So the parameter of drive system is one of the important part in automobile design .The article mainly research is drive system design of FSAE racing car. The car drive system optimization and transformation is based on LS Racing team competition experience and design concept in the past three years .The racing car engine is choose SUZUKI GSX-R600 have four cylinder engine .The differential is choose Drexler limited slip differential. According to the characteristics of the engine parameters, gear ratio and differential working principle ,that choose the right chain transmission ratio, calculation chain parameters, design the differential fixed bracket, reasonable arrangement of the drive system. Aimed at the transmission system components, use the ANSYS finite element analysis to check intensity of the parts, that optimize structure enables it to achieve light weight, high strength goal.KEY WORD:FSAE, Differential selection, Drexler limited slip differential, the ANSYS finite element analysis目录第一章大赛背景及发展现状 (1)§1.1 赛事背景 (1)§1.2 国外情况 (2)§1.3 国内情况 (2)第二章绪论 (4)§2.1 传动系统的组成 (4)§2.2 传动系统的功能实现 (4)§2.3 FSAE大学生方程式赛车传动系统的特点 (5)§2.4 中国大学生方程式汽车大赛(FSC)传动规则和要求 (6)§2.5 本次传动系统设计任务 (6)第三章赛车动力总成的选择与布置 (7)§3.1 整车参数与主要结构 (7)§3.2 赛车动力性计算 (9)§3.2.1 主减速比确定 (9)§3.2.2 赛车驱动力的计算 (10)§3.3 赛车动力性的验证与优化 (11)§3.3.1 拟合外特性曲线图 (11)§3.3.2 驱动力-行驶阻力平衡图 (12)§3.3.3 发动机功率-行驶阻力功率平衡图 (13)§3.3.4加速度特性曲线 (13)§3.3.5 动力因数图 (14)§3.4 传动方式确定 (14)第四章动力总成与车架的连接及与驱动轮的传动设计 (18)§4.1 差速器固定 (18)§4.2 车轮法兰设计 (20)§4.3 大小链轮的设计 (21)§4.3.1 链轮齿数1Z、和传动2Z比i的计算与确定 (21)§4.3.2齿数的选取原则 (21)§4.3.3 传动比的确定 (21)§4.3.4 链轮的计算与选取 (22)§4.4 差速器的设计与选择 (26)§4.4.1 差速器原理 (26)§4.4.2 差速器的分类 (27)§4.4.3 方程式赛车的差速器结构选择 (31)§4.4.4 差速器选用说明 (32)§4.5 万向节的选择 (32)§4.5.1 万向节的工作原理 (33)§4.5.2 等速万向节的分类 (33)§4.6 此次设计选用的万向节类型 (36)参考文献 (38)结束语 (38)第一章大赛背景及发展现状随着我国汽车工业的崛起,赛车文化日益蓬勃发展,同时为号召十二五时期党中央提出的科技强国口号,在这样一个背景下,2010年首届中国大学生方程式汽车大赛在上海国际赛车场隆重举办。
Get格雅毕业设计(论文)-大学生方程式纯电动赛车(总体设计)(含全套CAD图纸)
毕业设计〔论文〕-大学生方程式纯电动赛车〔总体设计〕〔含全套CAD图纸〕大学生方程式纯电动赛车〔总体设计〕摘要本文详细介绍了本次设计的方法及指导思想,本次设计的内容是大学生方程式纯电动赛车的设计。
纯电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、平安法规各项要求的车辆。
由于对环境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好,但当前技术尚不成熟。
随着计算机和电子产品继续开放级骑,电动车技术已经成熟和完善,使驾驶变得更平安,方便,灵活,舒适。
现在,从普通消费者从很远的电动车,只有在少数人匆忙它时髦。
电力汽车可以真正传统燃料汽车在未来竞争的汽车市场,最终会和智能汽车的电动汽车代替。
这只是时间问题。
在设计过程中,我是从电动机和电池的选择入手,为了使汽车获的最高行驶速度,经过计算选择了电机和电池。
在选好电机和电池后,和设计燃油汽车的底盘一样,并同时综合电动汽车的结构特点,对汽车的传动系统,行驶系统,转向系统,制动系统进行一一分析和布置。
在这为纯电动赛车车设计底盘的过程中,要特别注意电动汽车与燃油汽车不同的地方。
在我所设计的这辆纯电动赛车上,它的传动系很简单,是电机直接和主减速器用链传动直接连接,这样整个底盘的总布置也可以变的很自由。
关键词:纯电动赛车,电机,电池,底盘总布置ABSTRACTThis paper introduces in detail the design methods and the guiding ideology, the content of this design is a college student equation of pure electric car design. Pure electric car is powered by car power, with the motor driven wheel driving, conform to the requirements of road traffic and safety regulations of the vehicle. Because of less environmental impact compared with the traditional cars, its prospect is widely, but the current technology is not mature. With the computer and electronic products continue to open-class ride, electric car technology has matured and improved, making driving safer, convenient, flexible and comfortable. Now, the electric car from the ordinary consumer from very far, only a few people in a hurry fashionable it. Electric cars can really traditional fuel vehicles to compete in the future automotive market will eventually be electric cars and smart cars are replaced. This is only a matter of time that day will come for.In the design process, first is to the selection of motor and battery, in order to make the car won the highest speeds, I chose the motor and battery after calculation. After chooses the electrical machinery and the battery, is same with the design fuel oil automobile chassis, and simultaneously synthesizes the electric automobile the unique feature, to the automobile transmission system, the travel system, the steering system, the braking system carries on analyses and the design. In the car chassis design process for electric vehicles, it is important to pay special attention to the different parts of the electric vehicles and fuel cars. The electric car’s drive train I designed is very simple. motor and reducer connected directly with chain transmission, so the layout of the whole chassis is free.KEY WORDS: electric car, electromotor, the battery, the chassis layout目录第一章大学生方程式赛车介绍 (1)§1.1 FSAE 赛车起源 (1)§1.2 FSAE 赛车现状 (2)§1.2.1 赛车现状 (2)§我校赛车现状 (2)第二章纯电动汽车 (3)§2.1 纯电动汽车的开展 (3)§2.1.1 电动汽车电池开展 (3)§2.1.2 电动汽车行业开展 (4)§2.1.3 中国汽车驶入“无油〞时代 (4)汽车优点 (5)§2.3 开展现状 (6)§2.3.1 兴旺国家现状 (6)§2.3.2 中国现状 (8)§2.4 电动车的未来开展方向 (8)大学生方程式纯电动赛车开展状况 (10)第三章赛车总体设计 (12)§3.1 赛车总体设计概述 (12)§3.1.1 总体设计要求 (12)§3.1.2 总体设计目标 (13)整车结构 (13)总体设计进度概述 (14)§3.1.5 课题的意义 (15)§3.2 赛车总体设计的一般顺序 (16)§3.3 赛车各系统设计 (18)§3.3.1 悬架系统设计 (18)§3.3.2 转向系统设计 (19)§3.3.3 制动系统设计 (19)§3.3.4 车架设计 (20)第四章赛车主要参数的初步确定 (22)§主要参数 (22)§4.1.1 主要技术参数 (22)§4.1.2 电动机的选择 (23)§4.1.3电动车电池面临的主要问题 (25)§4.1.4电动车电池的选择 (26)§4.1.5 轮胎的选择 (27)§4.2 赛车主要设计参数确实定 (28)§4.2.1 性能参数的计算 (28)§4.2.2 整车尺寸参数 (30)§4.3.3 主要技术参数 (31)第五章赛车动力性分析 (33)§5.1 行驶稳定性计算 (33)§5.2 动力性计算 (34)第六章赛车的底盘总布置 (37)§6.1 整车布置的基准确实定 (37)§6.2 赛车布置 (37)总结 (40)参考文献 (41)致谢 (44)第一章大学生方程式赛车介绍§1.1 FSAE 赛车起源Formula SAE 赛事1980年在美国举办第一次比赛以来,现在已经成为汽车工程学会的学生成员举办的一项国际赛事,其目的是设计、制造一辆小型的高性能方程式赛车,并使用这辆自行设计和制造的赛车参加比赛。
毕业设计(论文)大学生方程式赛车设计(制动与行走系统设计)(含全套cad图纸)
大学生方程式赛车设计(制动与行走系统设计)摘要Formula SAE赛事1980年在美国举办第一次比赛,现在已经是为汽车工程学会的学生成员举办的一项国际赛事,其目的是设计、制造一辆小型的高性能方程式赛车,并使用这辆自行设计和制造的赛车参加比赛。
中国大学生方程式赛车比赛的组织与开展始于2010年,至今已成功举办了三届。
本文主要阐述了在中国大学生方程式汽车大赛组委会制定的规则下,如何设计一辆Formula SAE 赛车的制动系统。
设计采用的是前盘后盘的液压双回路制动系方案。
它的工作原理是利用与车身(或车架)相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动趋势,亦即由制动踏板的踏板力通过推杆和主缸活塞,使主缸油液在一定压力下流入轮缸,并通过轮缸活塞推使制动衬片夹紧制动盘产生摩擦力矩,从而产生制动力,使车轮减速直至停车。
由于赛车本身质量较小,很多地方不能按常规的设计方法进行设计,我主要采用了市场调研的方法,先选取一些类似的车型,依据它们的制动系统结合赛车的实际情况反复验证,通过极限算法计算出完全制动时制动盘的最小尺寸。
同时在极限工况下对几个危险截面的零件的强度进行了校核,使其满足要求。
同时利用UG软件进行了建模,以辅助后续工作的顺利进行。
关键词:Formula SAE,赛车,制动,校核FORMULA RACING BRAKE AND WALKINGSYSTEM DESIGNABSTRACTFormula-SAE launched in the USA in 1980, Formula-SAE is now an international competition for Society of Automotive Engineers student members to form teams for the purpose of designing, building and competing in a small high-performance race car.The article discusses how to design a Formula SAE car's braking system。
FSEC电动方程式赛车动力系统设计
FSEC电动方程式赛车动力系统设计电动方程式赛车是一项高科技、高效能的竞技运动,其动力系统设计是赛车性能优化的关键因素之一、在FSEC车队的电动方程式赛车动力系统设计中,注重提高能量利用效率、最大化功率输出和减轻整车重量,以提升赛车在赛道上的性能表现。
动力系统的设计主要包括电动机、电池组和电控系统。
电池组是电动方程式赛车的能量存储设备,其设计目标是提供高能量密度和高功率输出,以满足赛车长时间高速驾驶的需求。
在FSEC车队的动力系统设计中,采用了最先进的锂离子电池技术,这种电池具有高能量密度、长寿命和快速充电能力。
为了最大限度地减少整车重量,车队还对电池进行了轻量化设计,采用高强度、轻量化的材料,并优化电池模块的布局和结构,以减少不必要的重量。
电控系统是电动方程式赛车动力系统的“大脑”,其设计目标是实现电动机和电池组之间的协调工作,并最大限度地提高系统的效能。
FSEC 车队的电控系统采用了先进的控制算法和高性能的硬件设备,以实现高速响应、高效能和稳定的控制。
电控系统还具有智能能量管理功能,能够根据赛车的需求和路况来自动调整能量分配,以实现最佳的能量利用效率。
除了电动机、电池组和电控系统,FSEC车队的电动方程式赛车动力系统还包括涡轮增压系统、换档系统和冷却系统等辅助设备。
涡轮增压系统可以提供额外的动力输出,以增加赛车的加速性能;换档系统能够实现快速、平稳的换档操作,以最大程度地减少换档时间和功率损耗;冷却系统可以有效地降低电动机和电池组的工作温度,以提高系统的效能和稳定性。
总之,FSEC车队的电动方程式赛车动力系统设计注重提高能量利用效率、最大化功率输出和减轻整车重量,以提升赛车在赛道上的性能表现。
通过精确的电机匹配和参数调整、先进的锂离子电池技术应用、高性能的电控系统设计和辅助设备的优化,FSEC车队的电动方程式赛车动力系统能够实现高效能、高可靠性和高竞争力。
