大学生方程式赛车设计(传动及最终传动系统设计)

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

I

Formula SAE of china (transmission and final drive

system)

ABSTRACT

The 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)