FSAE大学生方程式赛车电动版设计说明书资料
摘要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AbstractStudents 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 ; lithiumiron phosphate batteries ; super capacitor目录1 绪论................................................. 错误!未定义书签。
1.1 大学生方程式赛事介绍........................... 错误!未定义书签。
1.2 大学生方程式的历史............................. 错误!未定义书签。
1.3 赛事意义....................................... 错误!未定义书签。
1.4 国内外发展现状................................. 错误!未定义书签。
2 纯电动方程式赛车总布置设计........................... 错误!未定义书签。
2.1 赛车主要参数的选取............................. 错误!未定义书签。
2.1.1 纯电动方程式赛车机械部分参数的选取........ 错误!未定义书签。
2.1.2 赛车性能参数的选取........................ 错误!未定义书签。
2.1.3 悬架主要参数(学院车队提供).............. 错误!未定义书签。
2.2 赛车驱动电机的选取............................. 错误!未定义书签。
2.2.1 电机类型的选择............................ 错误!未定义书签。
2.2.2 电机功率的选择............................ 错误!未定义书签。
2.3 赛车各总成选型原则和总布置..................... 错误!未定义书签。
2.3.1 悬架、轮胎的选择.......................... 错误!未定义书签。
2.3.2 制动系统.................................. 错误!未定义书签。
2.3.3 车架...................................... 错误!未定义书签。
2.4 人机工程....................................... 错误!未定义书签。
2.4.1 人体尺寸.................................. 错误!未定义书签。
2.5 赛车的轴荷分配................................. 错误!未定义书签。
2.5.1 学院鹿山2号的轴荷分配.................... 错误!未定义书签。
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错误!未定义书签。
2.5.3 纯电动方程式赛车轴荷的分配................ 错误!未定义书签。
3 储能装置的选择....................................... 错误!未定义书签。
3.1 蓄能装置的容量计算............................. 错误!未定义书签。
3.1.1 赛车的续驶里程............................ 错误!未定义书签。
3.1.2 蓄能器容量的计算.......................... 错误!未定义书签。
3.2 蓄能装置类型的选择............................. 错误!未定义书签。
3.2.1 高比能量蓄能装置.......................... 错误!未定义书签。
3.2.2 高比功率储能设备的选择.................... 错误!未定义书签。
3.2.3 高比功率装置的计算........................ 错误!未定义书签。
3.2.4 超级电容的计算............................ 错误!未定义书签。
4充电器的设计........................................ 错误!未定义书签。
4.1 锂离子电池充电方法............................ 错误!未定义书签。
4.1.1 常用的充电方法[10].......................... 错误!未定义书签。
4.1.2 赛车充电放式的选取........................ 错误!未定义书签。
4.2 赛车的充电要求................................ 错误!未定义书签。
4.2.1 赛车的充电要求............................ 错误!未定义书签。
4.2.2 充电器方框图.............................. 错误!未定义书签。
4.2.3 充电器的分析.............................. 错误!未定义书签。
5 再生制动............................................. 错误!未定义书签。
5.1 赛车制动力矩的计算............................. 错误!未定义书签。
5.1.1 赛车制动力的要求.......................... 错误!未定义书签。
5.1.2 赛车制动力的计算......................... 错误!未定义书签。
5.2 制动距离和制动减速度........................... 错误!未定义书签。
5.2.1 制动减速度计算............................ 错误!未定义书签。
5.2.2 制动距离计算.............................. 错误!未定义书签。
5.3 制动效能的恒定性............................... 错误!未定义书签。
5.4 制动的稳定性................................... 错误!未定义书签。
5.5 前、后制动器制动力的比例关系................... 错误!未定义书签。
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。
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。
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。
(大学生方程式赛车)FSAE项目说明报告手册
Formula SAE of China概要 愿景与使命 组织架构 赛程 大赛规则概述 首届参赛车队简介 中国大学生方程式汽车大赛前期工作第二章 大赛发起背景及国际赛事介绍中国大学生方程式汽车大赛的发起背景 国外赛事简介 中国大学生参加国外赛事介绍第三章 2010中国大学生方程式汽车大赛赛事规则 赛车总体设计要求 赛事流程、项目介绍及评分标准 第一章 中国大学生方程式汽车大赛综述目录030506091012222324293132第一章 中国大学生方程式汽车大赛综述概要■活动名称:中国大学生方程式汽车大赛■活动简称:中国FSAE■活动英文名称:Student Formula SAE Competition of China■活动英文名称缩写:FSAE of China■活动官方网站:■项目简介中国大学生方程式汽车大赛(简称“中国FSAE”)是一项由高等院校汽车工程或汽车相关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛。
各参赛车队按照赛事规则和赛车制造标准,在一年的时间内自行设计和制造出一辆在加速、制动、操控性等方面具有优异表现的小型单人座休闲赛车,能够成功完成全部或部分赛事环节的比赛。
2010年第一届中国FSAE由中国汽车工程学会、中国二十所大学汽车院系、国内领先的汽车传媒集团——易车(BITAUTO)联合发起举办。
中国FSAE秉持“中国创造擎动未来”的远大理想,立足于中国汽车工程教育和汽车产业的现实基础,吸收借鉴其他国家FSAE赛事的成功经验,打造一个新型的培养中国未来汽车产业领导者和工程师的交流盛会,并成为与国际青年汽车工程师交流的平台。
中国FSAE致力于为国内优秀汽车人才的培养和选拔搭建公共平台,通过全方位考核,提高学生们的设计、制中国大学生方程式汽车大赛项目报告Summary Report on Formula SAE of China3造、成本控制、商业营销、沟通与协调等五方面的综合能力,全面提升汽车专业学生的综合素质,为中国汽车产业的发展进行长期的人才积蓄,促进中国汽车工业从“制造大国”向“产业强国”的战略方向迈进。
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。
FSAE电动赛车整车布置及性能分析
FSAE电动赛车整车布置及性能分析摘要: 大学生电动方程式赛车是在传统燃油大学生方程式赛车的基础上发展起来的,其绝大多数零部件都与燃油车相似,如赛车的车架、制动、传动以及悬架等,其主要差别在于动力系统和电子控制系统。
本文以FSAE大学生电动方程式赛车整车布置及性能分析为研究对象,主要进行以下研究:1)通过研究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,掌握电动赛车总体布置方案;2)查阅国内外相关参考文献,从而为整车布置以及整车参数设计提供理论依据;3)首先从车架结构以及车架所使用的材料进行选择说明,通过结构与材料之间的对比,分别选择合适结构和材料来设计车架,建立电动赛车车架的三维模型;4)对悬架采用的类型与部件的设计参数进行讨论说明,然后对悬架特性参数进行计算说明,确定悬架的硬点位置,最后对悬架系统的零部件结构进行设计,从而确定赛车悬架系统;5)首先确定制动系统采用的方案,选择制动器的形式与液压分路系统;然后对制动系统的主要参数与盘式制动器的相关尺寸进行相关计算;最后对整套制动系统的液压驱动机构进行设计计算,包括前后轮制动卡钳的尺寸以及前后轮制动主缸尺寸的大小。
由于电机是驱动电动赛车的唯一动力源,所以它的选择尤为重要,关系到整个汽车的动力性和操纵稳定性。
实际应用时,往往会因为各种情况导致实际转矩和理论转矩出现误差,本文选用永磁无刷直流电机来当作电动赛车驱动系统的驱动电机。
根据方程式汽车大赛规则,FSAE赛车的车架设计内容包括车架的结构布置、车架材料的选择、车架的内部空间布置设计并且设计要符合人机工程。
FSAE赛车车架采用桁架式车架结构,选择了四种厚度不同的的30CrMo钢材,最大限度地缩小赛车的整车重量,使得车架的整体性能得到提高。
结合国内外车队相关悬架优秀设计经验,本文选择了推杆不等长双横臂悬挂。
主要因素有:推杆不等长双横臂悬挂,加工方便,装配精度高,符合学生的技术水平;重心较高的问题,由于采用了铝合金部件和碳纤维材料,可以有效解决;赛车通过传动形式的对比,选择链传动作为本次设计的传动形式。
西华大学fsae大赛__制动组设计报告【FSAE技术组资料】
制动组设计报告设计要求及目的首先作为FSAE制动系统来说,最主要的是要能产生足够的制动力来使运动的赛车在要求的制动距离以内停车并使车轮抱死。
其次,赛车为了在不同赛道上,不同天气情况下获得更好的制动效果,必须要求前后制动力的分配多变且易于调节。
另外,由于空间的限制,也需要设计巧妙,结构紧凑,能保证足够的强度。
设计思路1.基本设计思路。
对于我们制作的赛车来说,要想达到抱死制动,首先需要知道赛车和赛车手的质量,地面附着系数,以及赛车的轴距、质心高度、质心到两轮的距离等。
我们知道,要使赛车抱死,需要的条件是制动卡钳提供的力矩与地面摩擦力给轮胎的力矩达到平衡,这两个力矩平衡,可以推算出卡钳活塞上所需要的压力。
再选取出卡钳的活塞直径,就能得到制动管路中的油压,知道了油压,选择合适的主缸的直径,进而可以计算出推动主缸活塞移动所需要的推力了。
再由踏板杠杆比,就可以得到赛车手踩刹车抱死时所需要提供的踩刹车力了。
当然,在实际操作过程中会遇到许多的问题。
例如,在卡钳这一块,国产的卡钳一般是和对应的民用轿车匹配,而民用车卡钳对FSAE赛车来说略显笨重,无法安装也达不到轻量化设计的目标,因而在选购上我们需要大量浏览国外官网。
12.平衡杆的设计这次设计与上一届比较,最大的不同之处是增加了平衡杆装置,它的作用是:快速而又方便的调节前后制动力的分配。
平衡杆接受来自车手施加到踏板的压力,进而把压力分配给前后主缸。
然而分配到前后主缸力的大小由平衡杆位置决定,如果两个主缸推杆马蹄距离平衡杆中心球铰的位置一样,则平衡杆分配到两主缸的力相等;旋转主缸推杆马蹄到中心球铰的位置可以调整两个主缸到合适的分配力。
例如,如果旋转左端马蹄,使左端主缸马蹄到中心球铰的距离减短,那么,当施加踏板力的时候,左端主缸会获得更大百分比的分配力,从而加大了制动轮缸对相应车轮的制动力。
对于平衡杆a b由力矩平衡得:bcFacFba=得:acbcFFba=由此可以推得两制动主缸的力的大小由a b两点到c点的距离决定。
FSAE_赛车_设计报告【FSAE技术组资料】
SAE III: FSAE Suspension DesignCary HenryMichael MarthaHussain KheshrohRyan PrentissTeam 3: Dr Hollis11/25/20031 0 Abstract/Scope (4)1 1 Problem Definition (4)1 2 Design Goal and Objectives (7)1 3 Design Concept (13)1 4 Materials Selection (15)1 5 Monocoque Body Attachment (16)2 0 Introduction (18)2 1 Goals/Objectives (18)2 2 Motivation (23)2 3 Specifications/Needs Requirements (25)2 4 Definitions (30)3 0 Background (37)3 1 Front Suspension Solutions: (39)3 3 Rear Suspension Solutions: (41)4 0 System Design (43)4 1 Suspension System Selection (43)4 2 Mounting Design (46)4 3 Sway Bar (49)4 4 Final Design (52)14 6 Front Suspension System (55)4 7 Rear Suspension System (62)5 0 Design Finalization (66)5 1 Summary of Results (66)5 3 Future Work (74)Appendix B Adams Modeling Data (80)Front Suspension (95)Good Run Data (98)Failure Run Data (101)Rear Suspension (102)Good Run Data (105)Failure Run Data (108)Appendix C Deliverables (111)Project Scope (111)Needs Assessment (114)Product Specifications (120)Project Plan (124)Project Procedures (124)Concept Generation (129)2Materials Selection (130)Monocoque Body Attachment (132)References (133)31 0 Abstract/Scope1 1 Problem DefinitionTo develop a suspension system for the new FAMU-FSU Formula SAE team The new body for the formula car presents a unique challenge not encountered by previous teams at this school The front section of the car is a carbon fiber composite matrix, where an aluminum honeycomb is sandwiched between two carbon fiber sheets The challenge therein lies in the fact that we have not had previous experience in design and fabrication of metal tubing on a carbon fiber monocoque The rear end of the new FSAE car is a traditional tube-frame, for the sake of motor support This means the design of the rear end of the car will be simpler than the frontDuring the course of an FSAE competition a competing racecar will be subjected to a variety of performance challenges, in which the suspension of the car will be a key factor in the success of the said vehicle4。
FASE方程式赛车进气系统设计说明书
进气系统设计说明书前言第一章设计要求1.1 FSEA关于进气系统的主要要求第二章进气方案2.1 进气系统基本结构2.2 进气形式2.3 进气管形式2.3.1 方案一2.3.2 方案二2.3.3 方案三第三章各部件基本参数设计3.1 节气门口径3.2 进气总管长度3.3 稳压腔体积3.4 进气歧管长度第四章流场分析4.1 分析软件介绍4.2 模型网格划分与边界条件初定义4.3 进气总管分析4.4 稳压腔分析4.5进气歧管长度分析验证第五章加工装配5.1 加工装配前言本设计课题来自我校中国大学生方程式汽车大赛项目课题。
该赛事意在培养汽车工程方向及相关专业的在校大学生、研究生的创新力,团队协作能力。
在为期8-12个月的时间里完成一辆小型方程式赛车的设计与制造,并成功完成比赛。
该赛事从2010年在中国开始举办,我校成功完成了2011赛季。
本文结合了2011年宁远车队的设计经验,完成了2012赛季的进气系统的设计与优化。
第一章设计要求1.1 FSAE规则对进气系统的限制○1进气系统必须不能超出外框○2节气门必须为机械控制○3进气歧管必须用支架或机械固定○4为限制发动机功率,一个内部截面为圆形的限流阀必须安装在进气系统的节气门与发动机之间,并且所有发动机的进气气流都应流经此限流阀(最大直径20mm,且截面不能发生变化)第二章进气方案2.1 进气系统基本结构进气系统包含了空滤器、节气门、进气总管、进气歧管、进气门。
由于规则的限制,进气系统的设计主要体现在进气总管和进气歧管上,这两部分需要加工制作。
2.2 进气形式进气方式主要分为三大类:○1自然进气:引擎的运作在气缸内产生的负压,将外部的空气吸入气缸内。
这是汽车最传统进气方式,动力输出平稳,维护简单,但在高转速下乏力。
○2涡轮增压:涡轮增压器的两侧涡轮叶片连接发动机的进气管和排气管,在引擎运作的情况下,利用排出的废气推动排气涡轮叶片,从而带动进气涡轮叶片吸入空气,利用离心增压原理达到增压的效果。
