对大学生方程式电动赛车(FSEC)仪表总成的设计
端分别与单片机（３１）、ＦＬＡＳＨ芯片（３２）和蓝牙（３３）
连接。
电动赛车仪表总成还包括仪表控制电路板（４）和与 仪表控制电路板相匹配的ＤＢ２５针插头（５），电源模块
和控制系统均安装在仪表控制电路板（４）上，ＤＢ２５针插
ｔ广西科技大学鹿山学院柳州 ５４５６１６ 基金项目：特色专业及课程一体化建设项目（ＧＸＴＳＺＹ２３４）・
ＦＳＡＥ赛车仪表电子系统相对乘用车有着很大的区 别，乘用车主要考虑驾驶员的舒适性和驾驶体验，在空 问布置上要求不是太高。但是，对于ＦＳＡＥ电动赛车来说， 赛车动力性和操纵稳定性是摆在首位的。同时，为了合 理的利用赛车的驾驶空间，保证整车的结构紧凑型，电 动赛车的仪表系统只需要显示一些特定的信息，而更注 重微控制系统对赛车的智能控制。车速对于赛车来说是 一个十分重要的信息数据，赛车手会根据车速的大小来 对赛车采取合理的操控；为了确保赛车的有效工作，仪 表总成需要对电池、电机及其控制器的温度进行实时监 控。在省去乘用车不必要的数据显示的同时，２０１４年根 据对电动赛车的设计要求仪表总成加入了更具有参考意
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图１０存储模块
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３设计取得的有益效果
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第一，此设计选用了储存数据量大、稳定性好的
统是区别于传统赛车低压线束的部分，同时也是纯电动 赛车安全性的研究重点。
的输出端分别与ＦＬＡＳＨ芯片（３２）、蓝牙（３３）和收发
器连接。
收发器包括ＲＳ２３２收发器（３４１）和ＣＡＮ收发器
（３４２），Ｒ５２３２收发器（３４１）与显示模块（１）连接， ＣＡＮ收发器（３４２）与电动赛车上的动力系统和驱动系 统相连。
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ＬＭ７８０３的ＳＶ转３．３ｖ电源模块。
图４电源电路
２仪表总成所需解决的技术问题和技术方案
设计的电动赛车仪表总成所需解决的技术问题是：
根据电动赛车的设计要求，提供一种数据存储量大，稳 定性好的ＦＳＡＥ电动赛车仪表总成。解决上述技术问题 的技术方案如下所示： 第一，电动赛车仪表总成，包括显示模块、电源模 块和控制系统，的电源模块的输出端分别与显示模块、 控制系统连接，控制系统的输出端与显示模块连接，控 制系统包括单片机、ＦＬＡＳＨ芯片、蓝牙和收发器，单片 机的输人端分别与ＦＬＡＳＨ芯片、蓝牙和收发器连接，该 单片机的输出端分别与ＦＬＡＳＨ芯片、蓝牙和收发器连接。 第二，收发器包括ＲＳ２３２收发器和ＣＡＮ收发器， ＲＳ２３２收发器与显示模块连接，ＣＡＮ收发器与ＦＳＡＥ电 动赛车上的动力系统和驱动系统相连。 第三，电源模块包括电压为１２Ｖ的仪表电源、１２Ｖ 转５Ｖ电源模块和５Ｖ转３－３ｖ电源模块，仪表电源的输 出端与１２Ｖ转５Ｖ电源模块连接，１２Ｖ转５Ｖ电源模块的 输出端分别与５Ｖ转３．３Ｖ电源模块、显示模块、ＲＳ２３２ 收发器和ＣＡＮ收发器连接，５Ｖ转３．３Ｖ电源模块的输出 端分别与单片机、ＦＬＡＳＨ芯片和蓝牙连接。 第四，ＦＳＡＥ电动赛车仪表总成还包括仪表控制电 路板和与仪表控制电路板相匹配的ＤＢ２５针插头，电源 模块和控制系统均安装在仪表控制电路板上，ＤＢ２５针 插头插装在仪表控制电路板上，ＲＳ２３２收发器的输出端 与ＤＢ２５针插头连接，ＣＡＮ收发器的输入输出端分别 与ＤＢ２５针插头连接，ＤＢ２５针插头上的显示屏电源线、 ＲＳ２３２通信线与显示模块连接，ＤＢ２５针插头上的ＣＡＮ 通信线与ＦＳＡＥ电动赛车上的动力系统和驱动系统相连。 第五，单片机为型号为Ｃ８０５１Ｆ０４０的单片机芯片， ＦＬＡＳＨ芯片为型号为ＳＳＴ２５ＶＦ０３２Ｂ的ＦＬＡＳＨ芯片，蓝 牙为型号为ＨＭ １０的蓝牙４．０ＢＬＥ模块，显示模块为型号 为ＩＭＰ０４３的ＴＦＴｒ智能液晶显示模块。 第六，ＲＳ２３２收发器为型号为Ｍａｘ３２３２的ＲＳ２３２收 发器，ＣＡＮ收发器为型号为ＩＳ０１０５０的ＣＡＮ收发器。 菌
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图３仪表主控信号关系图
别与ＦＬＡＳＨ芯片（３２）、蓝牙（３３）、ＲＳ２３２收发器（３４１）
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第七，１２Ｖ转５Ｖ电源模块为型号为ＹＮＤ５—１２Ｓ０５ 的１２Ｖ转５ｖ电源模块，５Ｖ转３．３ｖ电源模块为型号为
１．２设计的具体实施 电源模块和控制系统均安装在仪表控制电路板（４） 上，即电压为１２Ｖ的仪表电源、１２ｖ转５Ｖ电源模块（２１）、 ５Ｖ转３．３Ｖ电源模块（２２）、控制系统包括单片机（３１）、
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图２仪表主控电源关系图
ＦＬＡＳＨ芯片（３２）、蓝牙（３３）、ＲＳ２３２收发器（３４１）
和ＣＡＮ收发器（３４２）均安装在仪表控制电路板（４）上， 电压为１２Ｖ的仪表电源的输出端与１２Ｖ转５Ｖ电源模块 （２１）连接，１２Ｖ转５ｖ电源模块（２１）的输出端分别与 ５Ｖ转３．３ｖ电源模块（２２）、显示模块（１）、ＲＳ２３２收 发器（３４１）和ＣＡＮ收发器（３４２）连接，５Ｖ转３．３Ｖ电 源模块（２２）的输出端分别与单片机（３１）、ＦＬＡＳＨ芯 片（３２）和蓝牙（３３）连接。单片机（３１）的输入端分
ＦＬＡＳＨ芯片为储存芯片，特别是型号为ｓｓ他５ＶＦ０３２Ｂ
图１１
显示屏显示的示意图
的ＦＬＡＳＨ芯片，因为该芯片是３２Ｍｂ串行闪存采用四
线、兼容ＳＰＩ的接口，从而实现占用较少电路板空间的 ４结论
低引脚数封装，并最终降低总系统成本。ＦＬＡＳＨ芯片
ＳＳＴ＇２５ＶＦ０３２Ｂ器件是增强型器件，提高了工作频率并降 低了功耗。ＳＳＴ２５ＶＦ０３２Ｂ ＳＰＩ串行闪存采用ＳＳＴ专有的 高性能ＣＭＯＳ ＳｕｐｅｒＦｌａｓｈ技术制造。与其他方法相比， 分离栅极单元设计（ｓｐｌｉｔ—ｇａｔｅ 穿注入器（ｔｈｉｃｋ—ｏｘｉｄｅ 靠性和可制造性。 第二，此设计采用Ｃ８０５ｌＦ系列单片机Ｃ８０５１Ｆ０４０ 芯片作为主控制芯片，因为采用５ｌ系列单片机作为控 制器。５ｌ系列单片机使用简单，软件编程灵活。Ｃ８０５ＩＦ 系列单片机具有功能强大的位操作指令，Ｉ／０口允许按位 寻址，现今运用广泛，性价比高等优点。
图７ ＲＳ２３２模块 图５蓝牙模块
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图６单片机最小系统电路
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内建记｝乙存储器，容量支持１２８ＭＢｙｌｅ～２ＧＢｙｔｅ，可以通过
图１
电动赛车仪表总成的示意图
ｌ一显示模块２ｌ—１２ｖ转５Ｖ电源模块２２—５Ｖ转 ３．３Ｖ电源模块３１一单片机３２一ＦＬＡｓＨ芯片３３一蓝 牙３４１－－ＲＳ２３２收发器３４２—ＣＡＮ收发器４一仪表控
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制电路板５一ＤＢ２５针插头卜Ｒｓ２３２通信线７一显
示屏电源线８—ｃＡＮ通信线９－一义表电源线
电源模块包括电压为１２Ｖ的仪表电源、１２Ｖ转５Ｖ
电源模块（２１）和５Ｖ转３．３Ｖ电源模块（２２），仪表电 源的输出端与１２Ｖ转５Ｖ电源模块（２１）连接，１２Ｖ转 ５ｖ电源模块（２１）的输出端分别与５Ｖ转３．３Ｖ电源模块 （２２）、显示模块（１）、ＲＳ２３２收发器（３４１）和ＣＡＮ 收发器（３４２）连接，５Ｖ转３．３Ｖ电口直接访问。 第五，此设计增加了储存芯片用来保存赛车的行驶 里程，把每次行驶的里程叠加并记录下来这样发动机的维 修保养得到了有力的保障。本实用新型克服了现有技术中
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的储存芯片储存数据量小、稳定性不好，电源不能确保本 系统稳定可靠，主控系统芯片Ｉ生价比不高等问题，提高了 ＦＳＡＥ电动赛车仪表中储存芯片的数据存储量和稳定性。
对大学生方程式电动赛车（ＦＳＥＣ）仪表总成的设计
范健文・梁靖菱・
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ＦＳＡＥ电动赛车仪表总成，包括显示模块、电源模块和控制系统，电源模块的输出端分别与显示模块、控 制系统连接，所述的控制系统的输出端与显示模块连接，控制系统包括单片机、ＦＬＡＳＨ芯片、蓝牙和收发器， 单片机的输入端分别与ＦＬＡＳＨ芯片、蓝牙和收发器连接，该单片机的输出端分别与ＦＬＡＳＨ芯片、蓝牙和 收发器连接。此设计克服了现有技术中的储存芯片储存数据量小、稳定性不好，电源不能确保本系统稳 定可靠，主控系统芯片性价比不高等问题，提高了ＦＳＡＥ电动赛车仪表中储存芯片的数据存储量和稳定性。 方程式赛车仪表总成设计
和ＣＡＮ收发器（３４２）连接，该单片机（３１）的输出端 分别与ＦＬＡＳＨ芯片（３２）、蓝牙（３３）、ＲＳ２３２收发器 （３４１）和ＣＡＮ收发器（３４２）连接，ＲＳ２３２收发器（３４１） 与显示模块（１）连接，ＣＡＮ收发器（３４２）与ＦＳＡＥ电 动赛车上的动力系统和驱动系统相连。 使用时，将ＤＢ２５针插头（５）插装在仪表控制电路 板（４）上，将ＤＢ２５针插头（５）上的仪表电源线（９） 与ＦＳＡＥ电动赛车上的车载电源相连，将ＤＢ２５针插头（５） 上的ＲＳ２３２通信线（６）和显示屏电源线（７）安装在４．３ 寸，Ｉ’ＦＴｒ智能液晶显示模块ＩＭＰ０４３上，将ＤＢ２５针插头（５） 上的ＣＡＮ通信线８与ＦＳＡＥ电动赛车上的的动力系统和 驱动系统相连。使得仪表控制电路板（４）上的ＲＳ２３２ 收发器（３４１）通过ＤＢ２５针插头（５）上的ＲＳ２３２通信 线（６）和显示屏电源线（７）与４．３寸ＴＦＴｒ智能液晶显 示模块ＩＭＰ０４３连接使得仪表控制电路板（４）上的ＣＡＮ 收发器（３４２）通过ＤＢ２５针插头（５）上的ＣＡＮ通信线 ８与ＦＳＡＥ电动赛车上的动力系统和驱动系统相连。
FSAE电动赛车整车布置及性能分析任务书
任务书
3．对毕业设计成果的要求：
1.毕业设计说明书
2.图纸
3.外文翻译
4．毕业设计工作进度计划：
起迄日期
工作内容
2017年
2月13日～3月3日
3月4日～4月10日
4月11日～5月10日
5月11日～5月19日
完成毕业设计的选题工作，根据论文要求收集相关文献资料，完成开题报告。
收集资料，按照要求完成设计。
论文撰写及修整
论文答辩
学生所在系审查意见：
系主任：
年月日
宽(mm) 1250前后轴荷分配55：45
高(mm) 1350最小离地间隙（mm）50
2.根据以上赛车的条件和设计资料，设计电动赛车一辆，需要满足大学生方程式汽车大赛赛事相关规则以及赛车制造标准要求
3.完成一套完整的设计计算说明书。说明书应包括：赛车的结构布置、车架、悬架、传动和制动系统等的设计与计算。
4.完成设计图纸1张：电动赛车的学校要求完成毕业设计文件
设计完成后，应提交设计结果并撰写设计论文，论文应体现设计思想、设计过程等。
具体应包括：
1.确定主要赛车系统，完成设计图纸1张
2.编制设计说明书和计算书；
3.对主要的赛车系统和零部件进行设计；
任务书
1．毕业设计的任务和要求：
采用面向对象的部件建模方法，建立可涵盖普通汽车及新能源汽车动力传动部件模型库，并进行驾驶员在环的动力性和制动性能计算。
2．毕业设计的具体工作内容：
1.轴距(mm) 1580前轮距(mm) 1230
后轮距(mm) 1200重力（N）3136
长(mm) 2800车重（KG含车手）320
FSAE赛车电气系统与仪表的设计与优化【FSAE技术组资料】
FSAE赛车电气系统与仪表的设计与优化一：研究目的：FSAE是以汽车专业为主的一项学生方程式赛车比赛，要求在一年的时间内制造出一辆各方面表现优异且稳定耐久的业余休闲赛车。
电气系统是FSAE赛车很重要的一个组成部分。
也是整车系统中不可缺少的一部分。
其中包括电源，仪表，信号指示灯，点火系统等几个大的部分。
一个配合良好，工作正常，运行稳定的电路系统是使赛车正常运行的重要保障。
所以研究和制作一个简洁，实用，稳定的整车电器系统是很有必要的。
二：研究内容：FSAE赛车电气系统主要由发动机电控系统、数字仪表系统及紧急控制系统组成；本项目组研究内容包括1 FSAE赛车主要电器部件布置匹配设计：a 蓄电池安装位置的确定b 发动机电子控制单元（ECU）的软硬件设计以及ECU辅助电路的设计c 调压整流器的设计d 起动继电器的设计e 油泵继电器和喷油器的设计f 刹车灯及开关2 数字仪表的设计其中发动机ECU和数字仪表的设计作为研究的重点；1三：预期结果：提出一套FSAE赛车整车电气系统方案, 说明主要电器的设置,提高赛车的加速性能;对赛车仪表系统进行设计和优化,最后通过实车验证了上述方案的可行性项目技术路线：1 FSAE赛车与一般汽车一样采用蓄电池负极搭铁(接地)的布线方式，发电机通过调压整流器后并联到蓄电池；赛车线束采用单边走向呈E型布置。
2 本项目采用外挂式改装ECU，首先，外挂ECU将各个传感器所反馈回ECU 的信号进行拦截，针对需要调整的信号进行修改，将本来超过原厂ECU认可上限的信号变成正常信号输入原厂ECU，ECU接收到“正常信号”后将原厂设定的执行程序输出至外挂ECU，这时外挂ECU再将信号进行修改。
3 数字仪表的设计包括对仪表单片机的选型，转速信号处理电路设计，车速表设计和仪表电源电路设计。
特色与创新：1 本项目组的研究是基于整辆赛车的电气系统之上的，涵盖面较全，涉及面很广，以保证赛车的电气系统在各个环境下都能正常可靠的工作为目标，研究过程中要考虑到与赛车各个部分的协调合作，以保证赛车的整体性能；2 设计安装与FSAE赛车发动机匹配的外挂ECU，可以根据发动机的具体参数要求来进行改装；23 数字仪表的设计中的转速信号处理电路设计克服了以下三个技术难点:1) 转速信号的频率υ变化很大: 0～4 000 Hz;2) 转速信号的幅值不固定, 随转速升高而升高;3) 转速传感器信号幅度不固定3。
基于大学生方程式赛车虚拟仪表系统硬件设计
Science &Technology Vision 科技视界0引言全国大学生方程式赛车是基于大学生自己设计并制造方程式赛车来进行比赛,而方程式赛车的仪表盘是方程式赛车的核心部件,也是赛车手了解赛车状况的一个窗口。
利用虚拟仪器技术模拟赛车仪表盘,设计综合数据采集、信号分析、仪器面板等多项内容的虚拟赛车仪表盘。
利用单片机自身产生转速、耗油、速度等模拟和数字信号源,然后再进行模拟和数字信号的采集和分析,通过建立转换函数模型在虚拟仪表盘上显示发动机转速、赛车车速、油耗、温度及转向灯等信息[1]。
利用虚拟仪器技术模拟赛车仪表盘,不仅可以完成先进赛车仪表盘的功能,而且免去赛车机械及电子器件,降低成本,提高可研性,在计算机测控技术、赛车电子技术等课程的教学及开放实验中具有广泛的实用价值。
本次试验就大学生方程式赛车进行虚拟仪表改造,内容包括赛车本次试验使组员对车载仪数据采集,电路板的设计,源代码的编写,基于labview 的仪表设计及其串口通信功能的实现。
通过本次创新性实验,组员们初步了解如何使用labview 制作虚拟仪表以及电路板的设计,加深了对程序设计的认识,编写程序的能力也有了很大的提高,也更了解了团队合作的重要的技巧。
1赛车仪表盘的总体设计1.1赛车仪表及其显示装置的作用和组成在驾驶员前方台板上都装有仪表报警灯及电子显示装置,用来指示赛车运行以及发动机运转的状况,以便驾驶员随时了解和掌握赛车各系统、各部件的工作状态,保证赛车可靠而安全地行驶。
赛车上较常用的一般有3种仪表和3种相应的传感器,即发动机转速表、发动机温度表、赛车时速表。
仪表板总成分垂直安装式和倾斜安装式两类,二者又各有组合式和分装式两种。
分装式仪表板总成,它是由薄钢板先冲压成一块仪表板,然后将每只单个仪表用夹板及螺栓固装在仪表板上。
1.2赛车仪表的使用条件1.2.1温度赛车是被广泛使用的交通运输工具,要在各种环境温度下都能正常运行,因此要求汽车仪表在-40~+55℃范围内都能正常工作。
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。
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。
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。
FSAE大学生方程式赛车(电动版)设计说明书
以大学生方程式赛事为背景，参考广西工学院鹿山学院大学生方程式赛车作为基础，应用汽车理论和汽车设计等相关知识结合比赛规则，对赛车的基本尺寸、质量参数和赛车的性能参数进行选择，对赛车各总成进行选型和总布置，进行赛车蓄能系统、再生制动系统以及行驶系统、传动系统进行设计。
根据同组同学确定的驱动系统，结合比赛需求计算出电池、电容容量和要求，选择电池、电容型号和组合形式，确定出外形尺寸和质量和安装位置。
再为蓄能装置匹配出合适的充电系统。
设计节能环保的再生制动系统,然后按照鹿山二号对纯电动方程式赛车的行驶系统、传动系统进行改动,最后再结合同组同学的参数，确定整车的设计参数。
随着全球能源、环境问题的日益严峻，节能环保的纯电动车辆将会成为下一个时代的主流。
关键词：大学生方程式赛车；总布置；磷酸铁锂电池；超级电容Students Formula One racing events as the background, refer to the Guangxi Institute of Technology the Kayama College Students Formula One racing as a basis for the automotive design and automotive theory and other related information as well as the FSAE competition rules，application of automotive theory and knowledge of automotive design , combined with the rules of the game , the basic dimensions of the car , quality parameters and performance parameters of the car selection , selection and general arrangement of the assembly of the car , the car energy storage system , regenerative braking system and driving system, transmission system design.According to the same group of students to determine the drive system , combined with the game needs to calculate the battery, capacitor , capacity and requirements , select the battery, capacitor model and the combination to determine the shape size and quality , and installation location . Match the charging system for the energy storage device . The regenerative braking system of the design of energy saving and environmental protection , and then follow the Lushan II Formula One racing for pure electric driving system , the transmission system to make changes , and finally combined with the parameters of the same group of students to determine the design parameters of the vehicle .Keywords:college students and Formula One racing ; general arrangement ; lithium iron phosphate batteries ; super capacitor目录1 绪论 (4)1.1 大学生方程式赛事介绍 (4)1.2 大学生方程式的历史 (4)1.3 赛事意义 (5)1.4 国内外发展现状 (5)2 纯电动方程式赛车总布置设计 (6)2.1 赛车主要参数的选取 (6)2.1.1 纯电动方程式赛车机械部分参数的选取 (6)2.1.2 赛车性能参数的选取 (7)2.1.3 悬架主要参数（学院车队提供） (8)2.2 赛车驱动电机的选取 (8)2.2.1 电机类型的选择 (8)2.2.2 电机功率的选择 (9)2.3 赛车各总成选型原则和总布置 (10)2.3.1 悬架、轮胎的选择 (10)2.3.2 制动系统 (10)2.3.3 车架 (11)2.4 人机工程 (11)2.4.1 人体尺寸 (11)2.5 赛车的轴荷分配 (12)2.5.1 学院鹿山2号的轴荷分配 (12)2.5.2 纯电动方程式赛车相对后轴增加的质量分布的计算 (13)2.5.3 纯电动方程式赛车轴荷的分配 (13)3 储能装置的选择 (14)3.1 蓄能装置的容量计算 (14)3.1.1 赛车的续驶里程 (14)3.1.2 蓄能器容量的计算 (14)3.2 蓄能装置类型的选择 (14)3.2.1 高比能量蓄能装置 (14)3.2.2 高比功率储能设备的选择 (17)3.2.3 高比功率装置的计算 (17)3.2.4 超级电容的计算 (22)4 充电器的设计 (24)4．1 锂离子电池充电方法 (24)4.1.1 常用的充电方法[10] (24)4.1.2 赛车充电放式的选取 (25)4．2 赛车的充电要求 (25)4.2.1 赛车的充电要求 (25)4.2.2 充电器方框图 (26)4.2.3 充电器的分析 (27)5 再生制动 (29)5.1 赛车制动力矩的计算 (29)5.1.1 赛车制动力的要求 (29)5.1.2 赛车制动力的计算 (29)5.2 制动距离和制动减速度 (30)5.2.1 制动减速度计算 (30)5.2.2 制动距离计算 (31)5.3 制动效能的恒定性 (31)5.4 制动的稳定性 (31)5.5 前、后制动器制动力的比例关系 (31)5.5.1 求出I曲线 (31)5.5.2 具有固定比值的前、后制动器制动力分析 (32)5.6 赛车要求的最大制动力 (33)5.6.1 赛车最高车速下所具有的能量 (33)5.6.2 塞车的制动力要求 (34)5.6.3 赛车制动器制动力的选取 (34)5.6.4 赛车再生制动路线分析 (36)6 机械传动系统与行驶系 (37)6.1 机械传动系统 (38)6.2 行驶系 (38)6.2.1 车架 (38)6.2.2 车桥和车轮 (38)6.2.3 悬架 (39)致谢 (42)参考文献 (43)1 绪论1.1 大学生方程式赛事介绍全球可利用能源逐渐减少、环境恶化的形式越来越严峻，人类需要一个更安全、低碳的能源体系及环境。
大学生电动方程式赛车仪表盘的设计与实现
大学生电动方程式赛车仪表盘的设计与实现杨益钧++丁宁摘要：FSEC赛车的仪表盘，包括仪表盘底板、仪表盘后盒、显示屏、指示灯、启动开关和急停开关。
底板采用亚克力板，由激光雕刻机切割制作，固定于车架前环。
后盒采用3D打印，固定于底板背面，用于放置控制器单片机及部分线路，保证仪表盘整体的防水性能。
显示屏采用4.7英寸OLED，用单片机驱动并控制，用于显示速度、电池电压、提示信息。
指示灯采用0.5毫米雾状LED，用于指示车速和赛车状态。
根据赛事规则，启动开关采用自动复位开关，用于激活驱动系统，急停开关采用按键式开关，用于在紧急状态下快速切断赛车动力。
仪表盘是赛车的核心部件之一，能使车手直观地了解赛车状态，对车手控制赛车有极大帮助作用，在赛车设计和调试过程中也具有重要意义。
关键词：方程式赛车；仪表盘；设计；实现0 引言大学生电动方程式比赛（FSEC）赛车由大学生自行设计制造并驾驶，仪表盘是赛车的核心部件之一，在设计调试赛车过程中，技术人员可以通过仪表盘了解赛车当前性能从而做出改善；在车手驾驶赛车过程中，通过仪表盘了解赛车速度、电池电压等信息，从而合理操控赛车。
利用机械设计软件设计仪表盘机械结构，采用亚克力板制成。
利用3D打印进制作仪表盘后盒。
利用单片机驱动OLED显示屏和LED灯，通过转换函数处理来自传感器的数据，通过显示函数在显示屏上显示数据并用LED灯提供指示信息。
利用自动复位按钮作为启动开关，连接控制器，从而激活驱动系统。
利用按键式开关作为急停开关，与驱动系统串联，从而在紧急状态切断动力。
对大学生方程式赛车仪表盘的设计与实现，内容包括基于SolidWorks的机械设计，基于UVision的单片机编程，基于Multisim的电路设计与模拟，机关雕刻机和3D打印机的使用，及多种工具、仪器的实践操作。
1 赛车仪表盘的设计1.1 仪表盘的组成结构赛车仪表盘：包括仪表盘底板（1）、仪表盘后盒（7）、OLED显示屏（2）、速度指示灯（3）、状态指示灯（4）、启动开关（5）、急停开关（6）。