大学生方程式赛车设计(前后悬架设计)(有cad图+三维图)
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。
大学生方程式赛车悬架系统设计与仿真分析

122研究与探索Research and Exploration ·工艺与技术中国设备工程 2017.05 (上)中国大学生方程式汽车大赛(简称FSAE)在2010年首次举办,迄今为止已经成功举办了7届,中国大学生方程式汽车大赛为培养学生汽车设计、加工制造、成本控制和车队成员间协作的能力提供了良好的工程实践平台;此外,参与比赛可为各大参赛院校间提供广阔的交流平台,进而推动各院校间学术交流。
1 设计思路FSAE 赛事规则要求赛车悬架系统必须满足以下要求:能够保证赛车具备良好的行驶平顺性、良好的操纵稳定性、合适的衰减振动能力;能可靠的传递车轮和车身之间的各种力和力矩,保证有足够的强度和使用寿命;在赛车制动和加速时保证车身稳定,减小车身纵倾,确保转弯时车身侧倾角合适;便于布置和维护。
根据赛事规则制定FSAE 赛车悬架系统的初步设计流程,如图1所示。
图1 方程式悬架系统设计流程2 前、后悬架基准参数计算选定根据方程式大赛的规则,查阅相关的资料,确定主要基准参数,如表1所示;悬架系统车轮定位参数如表2所示。
表1 悬架基准参数表2 车轮定位参数3 减震器、横向稳定杆的设计3.1 减震器的选取赛车偏频的选取与悬架刚度有直接关系,为了避免共振,偏频的选取不宜一致,同时基于性能的考虑,综合去年FSAE 赛车设计经验,此次赛车悬架偏频的选取为前悬n1=3.2Hz,后悬n2=2.6Hz。
利用赛车整车参数计算适乘刚度,以此来选择合适的弹簧。
悬架传递比为:25.2i MR = (1)前悬弹簧刚度: (2)后悬弹簧刚度: 2)(MR K K WRSR= (3)根据计算数据并参照弹簧参数表,选择前悬为310lb/in,后悬为300lb/in 的弹簧。
对应的弹簧刚度分别为:KS 1=54.3kN/m;KS 2=52.5kN/m。
由此可计算出悬架的实际上跳行程,由于侧倾增益值1.91°/g,不在低负升力赛车的侧倾增益取值范大学生方程式赛车悬架系统设计与仿真分析吴雪玲,倪彰,何宇,张兴,顾迪,赵越(江苏理工学院 汽车与交通工程学院,江苏 常州 213000)摘要:按照FSAE 赛事对赛车及悬架系统的设计要求,以整车基本参数和设计规则为参照依据,选定轮胎、轮辋型号,利用CATIA 软件建立了FSAE 赛车悬架系统的几何模型,对减震器、横向稳定杆等进行结构设计,利用Adams/Insight 软件对轮胎跳动时悬架参数变化进行对比分析与优化,并运用ANSYS 软件对悬架的主要受力部件进行分析。
F1方程赛车数字化三维逆向设计 大学生创新PPT课件

逆向反求工程训练体系
应用方案分阶段分层次
工作目标
课程教学 工程训练
课外创新 综合设计
工程对象教学 法是核心
工程对象教学法
实创 工 践新 程 能能 素 力力 质
平台和团队是 保障
设备的改进 教学资料的 与研制 积累与提升
系列
教学资料
教改试点与 实验室开放
成果推广
体系
创新精神、团队合作意识,磨炼意志品质也有很大的帮助。
二、主要过Leabharlann 及具体实施步骤1、组建训练小组 2、确定训练任务、目标,制定训练计划 3、基础理论知识培训 4、数字化三维设计软件培训 5、三坐标测量机的基本操作技能培训 6、团队成员分工,明确训练任务
❖三、具体实施步骤
❖ 1、完成了F1方程式赛车车身三维数据采集
2、完成了F1方程式赛车车身逆向反求三维造型 ① 噪声点的处理 ②补偿点产生 ③数据点翻开 ④数据点加密 ⑤坐标变换 ⑥数据的格式转换和数据输出 ⑦曲线拟合 ⑧曲面重构 ⑨模型特征恢复
3、完成了F1方程式赛车主要零部件的三维数字化建模
4、完成了F1方程式赛车渲染,制作产品效果图
4、计划执行情况
典型 工程对象
内化的世界观与 方法论
工程对象与教 学资料是基础
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量
Study Constantly, And You Will Know Everything. The More You Know, The More Powerful You Will Be
F1方程赛车数字化三维逆向设计
汇报提纲
一、主要创新内容及方法 二、主要过程及具体实施步骤。 三、计划执行情况 四、项目经费使用说明 五、课题收集的资料 六、创新成果 七、下一步打算
毕业设计(论文)-大学生方程式赛车整体车架设计、标准安全系统及座椅附件设计(全套图纸)

毕业设计(论文)题目大学生方程式赛车设计(整体车架设计、标准安全系统及座椅附件设计)全套图纸,三维加1538937062013年5月30 日方程式赛车整体车架设计摘要FSAE赛车是一项以大学生为对象的赛事,旨在为汽车工业培养更多的优秀人才,参赛的赛车全都由各高校研究设计。
由于是为比赛而设计的赛车车架,因此设计时必须要考虑赛事技术规范。
我的毕业设计就是为FSAE 赛车设计车架。
赛车的车架设计必须要考虑赛车发动机、驾驶员的布置以及赛车各个总成的布置。
又由于赛车车架是赛车的主要受力结构,赛车上的几乎所有的结构以及部件都是有车架直接或者间接支撑,所以车架的结构一定要合理,同时强度刚度必须达到一定的要求。
在车架设计之初,要将大赛的有关规定和评分标准完全掌握,对各部件该怎么布置,布置在什么方位有一个清晰的规划。
同时为了使以后的车架结构设计更为合理,我参考了天津大学、湖南大学以及部分国外的车架。
进入设计阶段后,在对比了车架的结构形式后,选择了桁架式的车架。
根据强度要求,选择车架的材料。
在确定了悬架的安装位置后,依据技术规范、赛车的整体布置、发动机以及人体模型确定车架大致的整体尺寸,然后建立几套车架的雏形;再优化车架结构使整体各个系统能合理的布置在车架上,直至使车架结构满足各个方面的要求。
在几套车架结构基本定型以后,开始对车架进行结构受力分析、优化以及对比,选择结构合理质量最轻的车架。
关键词:FSAE,车架,技术规范,发动机,驾驶员FORMUL SAE—A SPACE FRAME DESIGNABSTRACTThe FSAE vehicle race is one takes university student as the sports event of object,for the purpose of creates more outstanding talents for the automobile industry,participating vehicle race all by various university research and designs. As a result of competition vehicle race frame of design, when design must consider the sports event technology standard.My graduation project designs the frame for the FSAE vehicle race. The frame design of vehicle race must consider the the arrangement of arrangement as well as vehicle race each unit of vehicle race engine and pilot. Because vehicle race frame is the main stress structure of vehicle race, almost all structures as well as the parts in vehicle race have the frame direct or indirect support, therefore the structure of frame is certainly reasonable, simultaneously the intensity rigidity must meet certain requirements. At the beginning of the frame designs, must completely grasps the concerned requirements and point scale of big game, how should arrange to various parts, arranges has a clear plan in any position. Simultaneously to make the later vehicle frame design is more reasonable, I have referred to some Tianjin University, Hunan University as well as overseas frames. After being in the design stage, after contrasting the structural style of frame, has chosen the truss-type frame.According to the intensity request, chooses the material of frame. After locating the airflow distribution of suspension fork, according to the overall arrangement, engine of as well as the manikin determination frame approximate overall size technology standard and vehicle race, then establishes the embryonic form of several sets of frame; Optimizes the vehicle frame to enable the overall each system again to arrange reasonably on the frame, until makes the vehicle frame meet the request in each aspect. After several sets ofvehicle frame finalizes basically, starts to carry on the structure analysis of accepting force, to optimize as well as contrast to the frame, optional structure reasonable quality lightest frame.KEY WORDS: FSAE, frame, technology standard, engine, pilot目录第一章赛车概述 (6)§1.1 国外Formula SAE简介 (6)§1.2 中国大学生方程式汽车简介 (7)第二章车架结构特点综述 (8)§2.1 车架的功用与要求 (8)§2.1.1 车架的功用 (8)§2.1.2 对赛车车架的要求 (8)§2.2 车架的计算 (9)§2.3 车架综合实验要求 (9)§2.3.1 车架的应力测定 (10)§2.3.2 车架的刚度测定 (10)§2.3.3 可靠性与耐久性台架试验 (10)§2.3.4 随整车进行的可靠性道路试验或试车场试验以及使用试验 (10)第三章车架类型方案的对比与分析 (11)§3.1 一体式金属车架 (11)§3.2 单体式车架 (12)§3.3 桁架式车架 (12)第四章车架的材料以及结构 (13)§4.1 车架材料的材料力学分析 (13)§4.2 方程式赛车车架材料的技术规范要求 (13)§4.3 车架材料的选择 (14)§4.4 赛车车架的结构 (15)§4.5 车架应力的消除 (15)第五章大学生方程式赛车车架设计 (16)§5.1 赛车整体结构的设计 (16)§5.2 赛车驾驶舱的设计 (19)§5.3 赛车各个系统及零部件在车架上的安装位置的设计 (20)§5.3.1 悬架系统的安装位置的设计 (20)§5.3.2 转向系统安装位置的设计 (22)§5.3.3 传动系统的要求 (23)§5.4 安全系统的要求 (23)第六章赛车车架的结构分析和优化 (26)§6.1 车架在实际环境下的受力 (26)§6.2 车架的结构分析方法 (26)§6.3 有限元分析方法的基本原理 (27)§6.4 有限单元法的分析步骤 (28)§6.5 基于有限元分析方法的车架的分析 (29)§6.6 基于有限元分析方法的碰撞块分析 (29)第七章座椅设计 (31)§7.1 人性化座椅设计 (31)§7.1.1 系统中人和机的职能分工 (32)§7.1.2 体坐姿体压分布 (33)§7.1.3 座垫上的体压分布 .................. 错误!未定义书签。
大学生方程式赛车(总体设计方案)吕许慧

河南科技大学毕业设计<论文)题目大学生方程式赛车设计<总体设计)姓名吕许慧院系车辆与动力工程学院专业车辆工程指导教师牛毅2018年 6 月2日大学生方程式赛车设计<总体设计)摘要本次毕业设计为期二个多月,进行了方程式赛车的总体设计。
在设计中,主要运用了对比分析的方法,各项参数通过优化设计和UG、MATLAB等进行优化。
初期阶段,我们根据2018年大学生方程式汽车大赛规则确定了赛车整体布置方案,并进行论证与分析,初步确定赛车主要参数。
通过计算与对比,确定发动机型号,初选传动系最大传动比、最小传动比。
中期阶段,我们设计中使用UG6.0三维软件对各个零部件总成进行建模和整体装配,并进行悬架、转向的运动干涉分析。
利用发动机动力特性曲线特点,用MATLAB软件绘制出赛车驱动力-行驶阻力平衡图、加速度曲线图等,并详细计算赛车燃油经济性。
最后阶段,利用UG7.5进行导出赛车总体布置二维工程图,并制成总体参数表,并将第一代赛车与第二代赛车进行对比分析。
对于考虑到的实际生产中可能发生变化的悬架、车架和转向部件,预留方案。
通过本次毕业设计,了解和掌握了对汽车进行总体设计的步骤和方法,巩固了本专业的所学的专业知识,增强了搜集资料、整合资料的能力,这些将为我毕业以后从事汽车设计工作打下良好的基础。
关键词:FSAE,总体参数,参数确定,总布置、赛车动力性、燃油经济性ABSTRACTFor two months, My graduation design is the ov erall design of the formula racing. we used the contrast analysis method mainly in the design, through optimizing the parameters optimization design and optimization of UG MATLAB, etc.Initial stage, we according to 2018 auto contest rules determine colle ge equation overall layout of the car, and the demonstration and analysis, the main parameter is determined primarily racing. Through calculation and comparison, sure engine type, primaries drivetrain maximum transmission ratio, minimum transmission.The intermediate stage, we design UG6.0 3d software used in various parts of assembly for modeling and whole assembly, and suspension, steering movement interference analysis. Use of engine power characteristic curve characteristic, MATLAB software mapped drive car driving forces - resistance balance figure, acceleration curve, and etc, and detailed calculation racing fuel economy.The final stages UG7.5 are derived by car, general layout, and two-dimensional engineering graphics overall parameter table, and mad e the first generation and the second generation racing cars are compared and analyzed. For considering the actual production of may change suspension, frame and steering parts, obligate scheme.Through the graduation design, I understand and master the overall design of car of the steps and method, the professional knowledge of professional knowledge, enhance the data collection and integration of information, these ability after my graduation will be engaged in car design lay a good foundation for the job.KEY WORDS:FSAE, general parameters, parameter identification, general arrangement,the car power, fuel economy特殊符号m a汽车总质量 kgV 最高车速km/hL 轴距 mmB1 前轮距 mmB2 后轮距 mmR 最小转弯半径mmhg 满载时质心高度mmhgˊ空载时质心高度mmD 轮胎直径mmB 轮胎宽度mmP 轮胎气压MPA 汽车迎风面积F 滚动阻力系数C空气阻力系数Do i驱动桥主减速比g i变速器传动比F汽车行驶使的空气阻力w1g i变速器Ⅰ挡传动比F车轮与路面的附着力ϕm汽车总质量au汽车行驶速度aP发动机最大功率emaxT发动机转矩eP为克服滚动阻力所消耗的功率fϕ轮胎与路面的附着系数η传动系效率tQ是百公里油耗s目录第一章 FSAE赛车总体简况 (1)§1.1 FSAE赛车起源 (1)§1.2 FSAE赛车现状 (2)§1.2.1国际赛车简况 (2)§1.2.2国内赛车简况 (2)§1.2.3我校赛车简况 (2)§1.3 FSAE赛车总体设计概述 (3)§1.3.1汽车设计的规律、决策与设计过程 (3)§1.3.2 FSAE赛车主要技术要求 (3)§1.3.3 第二代赛车设计目标 (4)§1.3.4 FSAE赛车工程意义 (5)第二章 FSAE赛车总体设计6§2.1 总体设计目标 (6)§2.2 赛车目标参数的初步确定 (7)§2.2.1 发动机选择 (8)§2.2.2 轮胎的选择 (9)§2.2.3 传动系最小传动比的确定 (10)§2.2.4 传动系最大传动比的确定 (10)§2.3 赛车发动机选型 (12)§2.4 赛车主要设计参数的确定 (12)§2.4.1 尺寸参数 (12)§2.4.2 质量参数 (14)§2.4.3 性能参数 (15)§2.5 赛车各系统设计 (17)§2.5.1 悬架系统设计 (17)§2.5.2 转向系统设计 (18)§2.5.3 制动系统设计 (19)§2.5.4 电器系统设计 (21)§2.5.5 车身设计 (22)§2.5.6 车架设计 (23)第三章赛车动力性与燃油经济性24§3.1 汽车的动力性 (24)§3.1.1 动力性的评价指标 (24)§3.1.2驱动力—行驶阻力图 (24)§3.1.3 汽车的加速能力 (27)§3.1.4 动力特性图 (28)§3.1.5 功率平衡 (30)§3.2 燃油经济性 (31)第四章赛车总体布置32§4.1整车布置的基准线<面)-零线的确定 (32)§4.2各部件的布置 (33)§4.3总体设计参数表 (35)第五章结论36参考文献38致谢39第一章 FSAE赛车总体简况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。
Get格雅毕业设计(论文)-大学生方程式混合动力电动赛车设计(含全套CAD图纸)

毕业设计〔论文〕-大学生方程式混合动力电动赛车设计〔含全套CAD图纸〕毕业设计〔论文〕题目大学生方程式混合动力电动赛车设计2013年 5 月30 日大学生方程式混合动力电动赛车设计摘要本次毕业设计,我进行了大学生方程式混合动力电动赛车的总体设计。
在设计中,主要运用了比照分析的方法,各项参数通过优化设计和UG、MATLAB等进行优化。
我根据2021年大学生方程式汽车大赛规那么确定了赛车整体布置方案,并进行论证与分析,初步确定混合动力电动赛车主要参数。
通过计算与比照,确定发动机型号和电动机型号,并确定其混合形式——并联式。
初选传动系最大传动比、最小传动比。
我设计中使用三维软件对各个零部件总成进行建模和整体装配,并进行悬架、转向的运动干预分析。
利用发动机动力特性曲线和电动机动力特性曲线特点,用MATLAB软件绘制出混合动力电动赛车驱动力-行驶阻力平衡图、加速度曲线图等,并详细计算混合动力电动赛车的燃油经济性。
利用进行导出混合动力电动赛车总体布置二维工程图,并制成总体参数表,并将纯发动机赛车与此次混合动力电动赛车进行比照分析。
通过本次毕业设计,了解和掌握了对汽车进行总体设计的步骤和方法,并且使我认识到混合动力汽车的开展前景。
稳固了本专业的所学的专业知识,增强了搜集资料、整合资料的能力,这些将为我毕业以后从事汽车设计工作打下良好的根底。
关键词:混合动力电动赛车,参数确定,总布置,动力性,经济性FORMULA STUDENT HYBRID RACING DESIGNABSTRACTMy graduation design is the overall design of the formula hybird racing. I used the contrast analysis method mainly in the design, through optimizing the parameters optimization design and optimization of UG MATLAB, etc.equation overall layout of the car, and the demonstration and analysis, the main parameter is determined primarily racing. Through calculation and comparison, sure engine type, primaries drivetrain maximum transmission ratio, minimum transmission.The intermediate stage, we design UG8.0 3d software used in various parts of assembly for modeling and whole assembly, and suspension, steering movement interference analysis. Use of engine power characteristic curve characteristic, MATLAB software mapped drive car driving forces - resistance balance figure, acceleration curve, and etc, and detailed calculation racing fuel economy.The final stages UG8.0 are derived by car, general layout, and two-dimensional engineering graphics overall parameter table, and made the first generation and the second generation racing cars are compared and analyzed. For considering the actual production of may change suspension, frame and steering parts, obligate scheme.Through the graduation design, I understand and master the overall design of car of the steps and method, the professional knowledge of professional knowledge, enhance the data collection and integration of information, these ability after my graduation will be engaged in car design lay a good foundation for the job.KEY WORDS: hybrid racing, parameter identification,generalarrangement, the car power, econom符号说明m a 汽车总质量kgV 最高车速km/hL 轴距 mmB1 前轮距 mmB2 后轮距 mmR 最小转弯半径mmhg 满载时质心高度mmhgˊ空载时质心高度mmD 轮胎直径mmB 轮胎宽度mmP 轮胎气压MPA 汽车迎风面积F 滚动阻力系数C空气阻力系数Do i驱动桥主减速比变速器传动比g iF汽车行驶使的空气阻力wi变速器Ⅰ挡传动比1gF车轮与路面的附着力ϕm汽车总质量au汽车行驶速度aT发动机转矩ef P为克服滚动阻力所消耗的功率ϕ轮胎与路面的附着系数η传动系效率tQ是百公里油耗s目录第一章大学生方程式混合动力电动赛车总体概况 (1)§1.1 混合动力汽车开展现状 (1)电动赛车开展现状 (2)§1.3 大学生方程式混合动力电动赛车电动总体设计概述 .. 3 §1.3.1汽车设计的规律、决策与设计过程 (3)§1.3.2 大学生方程式混合动力电动赛车主要技术要求 (4)§1.3.3 本次混合动力电动赛车动力性设计目标 (4)§1.3.4 大学生方程式混合动力电动赛车工程意义 (5)第二章大学生方程式混合动力电动赛车总体设计 (6)§2.1 总体设计目标 (6)§2.2 赛车目标参数的初步确定 (7)§2.2.1 发动动机的选择 (8)§2.2.2 电动机的选择 (9)§2.2.3 轮胎的选择 (10)§2.2.4 传动系最小传动比确实定 (11)§2.2.5 传动系最大传动比确实定 (11)§2.3 混合动力电动赛车发动机和电动机选型 (12)§2.4 混合动力电动赛车主要设计参数确实定 (13)§2.4.1 尺寸参数 (13)§2.4.2 质量参数 (15)§2.4.3 性能参数 (17)§2.5 赛车各系统设计 (20)§2.5.1 悬架系统设计 (21)§2.5.2 转向系统设计 (22)§2.5.3 制动系统设计 (22)§2.5.4 电器系统设计 (24)§2.5.5 车身设计 (26)§2.5.6 车架设计 (26)第三章大学生方程式混合动力电动赛车动力性与经济性 (28)§3.1 汽车的动力性 (28)§3.1.1 动力性的评价指标 (28)驱动力—行驶阻力图 (28)§3.1.3 汽车的加速能力 (31)§3.1.4 动力特性图 (33)§3.1.5 功率平衡 (34)§3.2 燃油经济性 (35)第四章大学生方程式混合动力电动赛车总体布置 (37)整车布置的基准线〔面〕-零线确实定 (37)各部件的布置 (37)总体设计参数表 (40)第五章结论 (45)参考文献 (46)致谢 (47)第一章大学生方程式混合动力电动赛车总体概况混合动力汽车〔Hybrid Electric Vehicle, HEV〕是指车辆驱动系由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆,车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或共同提供,当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机,再加上蓄电池的汽车。
大学生方程式赛车(总体设计方案)吕许慧

河南科技大学毕业设计<论文)题目大学生方程式赛车设计<总体设计)姓名吕许慧院系车辆与动力工程学院专业车辆工程指导教师牛毅2018年 6 月2日大学生方程式赛车设计<总体设计)摘要本次毕业设计为期二个多月,进行了方程式赛车的总体设计。
在设计中,主要运用了对比分析的方法,各项参数通过优化设计和UG、MATLAB等进行优化。
初期阶段,我们根据2018年大学生方程式汽车大赛规则确定了赛车整体布置方案,并进行论证与分析,初步确定赛车主要参数。
通过计算与对比,确定发动机型号,初选传动系最大传动比、最小传动比。
中期阶段,我们设计中使用UG6.0三维软件对各个零部件总成进行建模和整体装配,并进行悬架、转向的运动干涉分析。
利用发动机动力特性曲线特点,用MATLAB软件绘制出赛车驱动力-行驶阻力平衡图、加速度曲线图等,并详细计算赛车燃油经济性。
最后阶段,利用UG7.5进行导出赛车总体布置二维工程图,并制成总体参数表,并将第一代赛车与第二代赛车进行对比分析。
对于考虑到的实际生产中可能发生变化的悬架、车架和转向部件,预留方案。
通过本次毕业设计,了解和掌握了对汽车进行总体设计的步骤和方法,巩固了本专业的所学的专业知识,增强了搜集资料、整合资料的能力,这些将为我毕业以后从事汽车设计工作打下良好的基础。
关键词:FSAE,总体参数,参数确定,总布置、赛车动力性、燃油经济性ABSTRACTFor two months, My graduation design is the ov erall design of the formula racing. we used the contrast analysis method mainly in the design, through optimizing the parameters optimization design and optimization of UG MATLAB, etc.Initial stage, we according to 2018 auto contest rules determine colle ge equation overall layout of the car, and the demonstration and analysis, the main parameter is determined primarily racing. Through calculation and comparison, sure engine type, primaries drivetrain maximum transmission ratio, minimum transmission.The intermediate stage, we design UG6.0 3d software used in various parts of assembly for modeling and whole assembly, and suspension, steering movement interference analysis. Use of engine power characteristic curve characteristic, MATLAB software mapped drive car driving forces - resistance balance figure, acceleration curve, and etc, and detailed calculation racing fuel economy.The final stages UG7.5 are derived by car, general layout, and two-dimensional engineering graphics overall parameter table, and mad e the first generation and the second generation racing cars are compared and analyzed. For considering the actual production of may change suspension, frame and steering parts, obligate scheme.Through the graduation design, I understand and master the overall design of car of the steps and method, the professional knowledge of professional knowledge, enhance the data collection and integration of information, these ability after my graduation will be engaged in car design lay a good foundation for the job.KEY WORDS:FSAE, general parameters, parameter identification, general arrangement,the car power, fuel economy特殊符号m a汽车总质量 kgV 最高车速km/hL 轴距 mmB1 前轮距 mmB2 后轮距 mmR 最小转弯半径mmhg 满载时质心高度mmhgˊ空载时质心高度mmD 轮胎直径mmB 轮胎宽度mmP 轮胎气压MPA 汽车迎风面积F 滚动阻力系数C空气阻力系数Do i驱动桥主减速比g i变速器传动比F汽车行驶使的空气阻力w1g i变速器Ⅰ挡传动比F车轮与路面的附着力ϕm汽车总质量au汽车行驶速度aP发动机最大功率emaxT发动机转矩eP为克服滚动阻力所消耗的功率fϕ轮胎与路面的附着系数η传动系效率tQ是百公里油耗s目录第一章 FSAE赛车总体简况 (1)§1.1 FSAE赛车起源 (1)§1.2 FSAE赛车现状 (2)§1.2.1国际赛车简况 (2)§1.2.2国内赛车简况 (2)§1.2.3我校赛车简况 (2)§1.3 FSAE赛车总体设计概述 (3)§1.3.1汽车设计的规律、决策与设计过程 (3)§1.3.2 FSAE赛车主要技术要求 (3)§1.3.3 第二代赛车设计目标 (4)§1.3.4 FSAE赛车工程意义 (5)第二章 FSAE赛车总体设计6§2.1 总体设计目标 (6)§2.2 赛车目标参数的初步确定 (7)§2.2.1 发动机选择 (8)§2.2.2 轮胎的选择 (9)§2.2.3 传动系最小传动比的确定 (10)§2.2.4 传动系最大传动比的确定 (10)§2.3 赛车发动机选型 (12)§2.4 赛车主要设计参数的确定 (12)§2.4.1 尺寸参数 (12)§2.4.2 质量参数 (14)§2.4.3 性能参数 (15)§2.5 赛车各系统设计 (17)§2.5.1 悬架系统设计 (17)§2.5.2 转向系统设计 (18)§2.5.3 制动系统设计 (19)§2.5.4 电器系统设计 (21)§2.5.5 车身设计 (22)§2.5.6 车架设计 (23)第三章赛车动力性与燃油经济性24§3.1 汽车的动力性 (24)§3.1.1 动力性的评价指标 (24)§3.1.2驱动力—行驶阻力图 (24)§3.1.3 汽车的加速能力 (27)§3.1.4 动力特性图 (28)§3.1.5 功率平衡 (30)§3.2 燃油经济性 (31)第四章赛车总体布置32§4.1整车布置的基准线<面)-零线的确定 (32)§4.2各部件的布置 (33)§4.3总体设计参数表 (35)第五章结论36参考文献38致谢39第一章 FSAE赛车总体简况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。
FSC大学生方程式汽车悬架设计与研究

FSC大学生方程式赛车悬架设计与研究FSC大学生方程式汽车悬架设计与研究摘要悬架的系统设计与优化,是汽车总体设计中极其重要的一个环节。
本设计以北京理工大学珠海学院FSC车队2020年赛车悬架系统的结构设计为研究目标,主要进行了几个方面的研究工作。
本设计结合赛事规则要求,先确定设计思路,对轮距、轴距、前后悬架立柱等相关部件进行计算与设计,分析车轮定位参数对赛车性能的影响,在确定采用不等长双横臂式悬架结构后,选择弹性元件、减振器、导向机构与其他元件的类型,确保其符合赛车悬架设计的相关原则,并利用CATIA软件对其中重要元件进行三维建模设计,最后,基于ADAMS仿真平台,建立赛车悬架的运动学仿真模型,对其进行仿真分析,得到悬架参数模型后,对初选参数进行结果分析,并利用ADAMS对悬架参数进行优化。
关键词:大学生方程式赛车;悬架系统;结构设计;仿真优化Design and Study of Suspension for a FSC CarAbstractThe design and optimization of suspension system is an essential part of the overall design for a race car. This design takes the suspension system of FSC race car designed by the race team ,which is from Beijing institute of technology, Zhuhai, as the research objective. The the design mainly work in several aspects. This design was based on the competition rules of FSC. The calculation of the wheel track and spread of axles as well as the design of some related components including the front and rear suspension column have been conducted after a clear idea of the design had been made. The next step is the analysis of wheel alignment parameters in order to make out whether it affects the performance of the car. When unequal-length wishbone suspension is selected, the paper chose the type of flexible components, absorder, guide mechanism and other parts, and make sure it in the line with some basic principles. After that, we established 3D model with the help of the software of CATIA. Finally, based on the simulation platform of ADAMS, the kinematics simulation model of racing car suspension was established, and the simulation analysis was carried out. After the suspension parameter model was obtained, the results of primary parameters were used to analyze, and the suspension parameters were optimized by ADAMS.Keywords: FSC Race Car; Suspension system; Design of Structure;Simulate and Optimize目录1绪论 (1)1.1本设计的目的与意义 (1)1.2FSC大赛概况 (1)1.3国内外方程式赛车悬架的研究现状 (2)1.3.1国外研究现状 (2)1.3.2国内研究现状 (3)1.4设计研究的主要内容 (3)1.5本章小结 (4)2悬架系统设计 (5)2.1设计原理与思路 (5)2.2悬架形式的确定 (7)2.3相关部件的设计与选型 (8)2.3.1轮辋与轮胎的选型 (8)2.3.2车轮定位参数 (8)2.3.3 轴荷比、轴距与轮距的设计 (9)2.3.4 悬架导向机构的设计 (10)2.3.5 性能参数的计算 (11)2.3.6 前后悬架立柱的设计 (13)2.3.7 减震器的选型 (13)2.3.8悬架基本参数 (15)2.4章节小结 (16)3 悬架三维建模与装配 (17)3.1悬架零部件的三维建模 (17)3.2悬架的装配 (18)3.3章节小结 (19)4 ADAMS悬架建模与仿真 (20)4.1悬架动力学建模 (20)4.2悬架仿真 (21)4.3仿真结果分析 (23)4.4章节小结 (25)5硬点坐标的优化 (26)5.1仿真结果优化 (26)5.2优化前后结果分析 (28)5.3章节小结 (31)6 结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附录 (35)附录1英文文献原文 (35)附录2中文翻译 (43)附录3前悬架左耳片CAD二维图 (49)附录4前悬架左立柱CAD二维图 (50)1绪论1.1本设计的目的与意义悬架,作为汽车连接车架与车桥的传力装置,是现代汽车上的重要总成之一。
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毕业论文
题目大学生方程式赛车设计(前、后悬架设计)
2013年05月30 日
大学生方程式赛车设计(前、后悬架设计)
摘要
本设计为中国大学生方程式汽车大赛(Formula SAE - China,简称"FSAE")赛车前、后悬架总成设计。
悬架总成是汽车的一个重要组成部分,它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架上,以保证汽车的正常行驶。
本次设计根据大学生方程式汽车大赛的比赛规则及赛车设计具体参数要求,参考各种赛车悬架资料,分析各种悬架类型的优缺点,参考国际国内方程式汽车大赛的赛车设计方案,初选出了多连杆悬架和双横臂悬架,然后进行进一步的分析,并最终确定适合赛车运动的悬架形式---不等长双横臂式螺旋弹簧独立悬架。
设计中运用运动学原理分析各机构运动关系、确定尺寸参数,运用理论力学、材料力学知识计算悬架各部件的受力,以满足各零部件的强度要求。
本次设计运用了CAD2008画平面图,并运用UG NX 7.0建立悬架模型,进行运动分析和高级仿真。
关键词:悬架,减振器,导向机构,定位参数,建模,运动分析
This design for Chinese University students formula car(front and rear suspension design)
ABSTRACT
This design for Chinese University students formula car contest (Formula SAE-China, referred to as "FSAE.") racing front and rear suspension design. Suspension Assembly is an important component of the car, its function is to act on the pavement on vertical force, longitudinal force and lateral force as well as the reaction caused by the moment passed to the frame, in order to ensure that the vehicle's normal driving.This design according to the formula of college car racing rules and concrete parameters design requirements, refer to the data of many racing suspension , analysis of the advantages and disadvantages of various suspension type, and ultimately determine the suitable for motor sport suspension---differ long double wishbone arm typed spiral spring independent suspension. Determine the use of unque length double wishbonecoil springindependent suspension,calculated and verified, to the rule of the game,and the actual needs of the cars’s roll center,select the suspension of the car-oriented institutions,and then according to the positioning of the wheel parameterspreliminary design calcuations on the dimensions of the upper and lower wishbone front and rear suspension and frame size as well as track and wheelbase dimensions,and the subsequent stress analysis under various conditions on the suspension,and determine the final suspension size and locationaramerers.In the design application kinematics analysis of the relationship between the various bodies exercise、determine the size parameters, use of theoretical mechanics, material mechanics calculation of the various components of suspension force to meet the strength
requirements of all parts This design employs CAD2008 draw the floor plan, and to use UG NX 7.0 establish suspension models, kinematic analysis and advanced simulation.
KEY WORD:Suspension, shock absorbers, guide mechanism, positional
parameter, modeling, motion analysis
符号说明
M 汽车总质量,Kg
L 轴距,mm
B1前轮距,mm
B2后轮距,mm
h g 最小离地间隙, mm
G1 满载时前轴负荷分配, N
G2 满载时后轴负荷分配, N
R 车轮半径,mm
B 轮胎宽度,mm
k动载系数,1
ψ附着系数,mm
γ主销后倾角,mm
β 主销内倾角,°
α 车轮外倾角,°
C 主销偏置距,°
N 弹簧有效圈数,1
ω1前悬架偏频,Hz
ω2后悬架偏频,Hz。