巴哈大赛赛车底盘设计开题报告(可打印修改)
中国巴哈大赛赛车底盘设计开题报告
1.选题背景
中国汽车工程学会巴哈大赛Baja SAE China (简称BSC大赛）是
由中国汽车工程学会（SAE China,简称中汽协会）主办，在各院校间
开展的小型越野赛车设计和制作竞赛。此项赛事起源于美国，是大
学生方程式赛车的前身，适合各职业院校和本科低年级学生参与。
竞赛包括多种静态与动态项目测试，静态项目包括技术检查，赛车
设计，成本与制造，商业营销等。动态项目包括牵引力，绕桩，直
线加速，操控性，耐力比赛等。2015年8月26日中国汽车工程协
会在山东省潍坊市成功举办了第一届巴哈大赛，成为世界上第六个
举办巴哈比赛的国家。
选题意义
中国的巴哈大赛起步较晚，仍处在一个起步阶段，国内参加参
加比赛的多是职业院校，本科院校涉及较少，相关资料也比较匮乏。
因此，本次我们团队的选题研究对本校的巴哈赛车的研究开发有一
定的现实，可为日后参加巴哈大赛奠定一定的理论和实践基础。同
时激发同学们对于汽车运动的爱好和学习兴趣，深入掌握汽车结构
设计，制造，装配，调教维修，市场营销等多方面的专业知识和技
能，提高我们的团队协作能力。通过这样与现实紧密贴合的选题研
究，为我们以后进入汽车相关领域，积累了宝贵的经验。2.国内外研究现状
巴哈大赛在国外起源较早，1976年就已开始举办，技术积累相
对深厚。在基础参数选择方面有了大量的实践经验，包括但不限于
轴距的合理选择，车重的合理估计，轮辋轮胎选择，AISI 4130管件
的加工工艺相对成熟。车辆各系同的轻量化改进。综合近几年国外
参赛队伍的设计情况来看，轴距在60到64英寸（152.4到160公分）
，离地间隙选取为12到16英寸（30到40公分），整备质量在350
到400磅（158.9到181.6千克），轮胎多选用22到25英寸的大尺
寸越野轮胎。
长期的参赛经历，足够的资金投入，在CVT变速箱的改装方面，
国外院校各有千秋。广泛采用四速CVT,最大车速在35英里/小时，
通过测功机标定最大扭矩和相应转速。通过有限元分析对CVT变速
箱进行轻量化改进。
车架设计方面，都选择桁架式车架，结合各自的设备进行应力
分析，意图做到最大程度轻量化，并兼顾稳定性和耐用性。而且在
车架顶梁结合处的弯曲度加工技术成熟。悬架系统由于赛事限制均
采用双A臂独立悬架和弹簧阻尼系统。同样进行有限元分析，轻量
化改进，以减轻簧下质量，提高稳定性，并简化其结构。转向系统
采用机械转向结构，主要在于方向机的优化，相关机械零件的静平
衡，动平衡计算。
而国内的巴哈大赛起步较晚，各参赛队伍水平参差不齐。主要是高职院校和大学低年级同学参加，主要设计工作依靠外包。但是
基本已经实现传动系统的布置，变速器的改进，制动系统的优化布
置。在车身车架设计方面目前主要致力于其稳定性，安全性，加强
筋较多，轻量化改进不足，车重过大。动力匹配方面的技术积累不
足，多次出现参赛车辆动态测试中因故障无法完成比赛。赛事规则
放开后，也有企业车队参与，设计，加工水平相对较高，资金投入
也大。
3.设计初步构想
由于是初次涉及巴哈赛车，因此这次的车辆底盘设计主要是依
据2017年最新的赛事规则。首先使车辆符合赛车规则，通过静态测
试。因此车架的设计依据巴哈大赛2017年最新规则中给出的车架(如图一所示)为基础，进行改进加强设计。主要是加强筋的增加以及进行一定的轻量化设计。图一难点部分是后部防滚环的加工制作
RRH是位于驾驶员后部，有平面弯管结构组成的防滚环，定义为座
舱的后端面。驾驶员和座椅应完全位于RRH前端。理论上RRH应该
是垂直的。但是根据设计和车辆布置的需要，可以与垂直面最多成20度夹角。在内部座椅底部上方688mm点处测得的RRH最低宽度
至少为736mm。RRH的垂直部分可以是平直的或弯曲的，其两端与
顶部和底部水平面LC相交点进行连接，垂直构件和LC构件都是连
续钢管，不得有其他连接方式。传动系统的设计主要是CVT变速箱的匹配和机箱的制作。一般采用4速CVT变速箱。传动效率为88%。那么接下来的就是传动比的确
定以及在赛事条件下最大车速的估算。赛事要求发动机最大转速为3800RPM,我们就要确定在0到3800转的范围内的车速扭矩，进行
CVT的挡位标定，使得赛车尽量保持最大车速通过越野路段。
然后是固定装置，机箱，集油盘的制作，尤其是机箱和集油盘要按
照赛车规则进行制造。初步设想如下图
转向系统采用机械转向，选择三幅式方向盘。关键元件为转向机，
剩下的机械机构的布置。可借用行知车队的转向机，根据初步估计
的转向最大角度45度（最小转弯半径21m），转向极端位置有限位
装置。进行机械结构的设计和布置，进行强度计算，合理简化结构，由于不使用差速器，因此要通过几何结构和车速控制，使车辆在几
何转向过程中接近阿克曼几何。
选型轮胎为行知车队18in轮胎，高宽比约为三比一，据此进行悬架
系统的设计。依据赛事规则进行双A臂独立悬架的制作，确定叉臂
角度和长度，反复核算安装空间，避免反复加工。根据离地间隙，
布置空间初选弹簧—减震器，根据压缩回弹行程，选择合适的阻尼
特性。压缩行程迅速干脆，回弹行程轻缓柔和。根据主销倾角和侧
偏特性调整悬挂角度。
制动系统采用简单的液压双管路制动。依据赛事规则，制动必须在
一个制动动作下同时制动四个车轮，且制动管路的布置应布置与车
架上部，防止在糟糕路况中的冲击，防止制动失效。对管路进行多
次检查，防止管路渗漏。两个前轮采用活塞卡钳轮制动，后轮由于
刚性轴连接，采用单个活塞卡钳轴制动。对于赛车规则中要求的制
动灯，可通过在刹车踏板上加装霍尔元件连接红色制动灯。
转向，传动，制动，悬架系统确定之后，即进行轮心立柱的制作，
反复验证，多次模拟，防止多次加工材料浪费.
4.主要参数轴距1500mm轮距1300mm
离地间隙35mm
轮辋/轮胎10in/18in
最大转向角45度
整备质量180kg
前后配重比1:1
参考文献
1.Abdulrahman Almuflih, Andrew Perryman, Caizhi Ming, Zan Zhu,
Ruoheng Pan,SAE Mini Baja Drivetrain Final Report.
2.Derek Britton, Jessy Cusack,Alex Forit,Patrick Goodrich,Zachary
Lagadinos,2008--2009 Design and Fabircation of a SAE Baja Race Vehicle.
3.郭应使,袁伟,汽车试验学(第二版)
4.罗文智,姚博瀚,汽车焊装.
5.李舜酩,刘献栋,汽车底盘现代设计
6.王军年,付铁军,汽车专业大学生科技创新暨全国大赛指南
7.唐远志,向雄方,汽车车身制造工艺8.覃文清,李风,材料表面涂层防火阻燃技术
9.(德)亨宁,(德)穆勒,轻量化材料和属性
10.(德)亨宁,(德)穆勒,轻量化产品开发过程与生命周期评价
11.(德)亨宁,(德)穆勒,轻量化结构连接技术
12.(德)亨宁,(德)穆勒,轻量化加工工艺:成型,加工和处理
13.陈家瑞,汽车构造(第三版)下册
14.杨国栋,吴焕芹,杜传祥,汽车电子控制技术
15.崔岸,汽车车身CAD/CAM
16.林程,王文伟,陈潇凯,汽车车身结构与设计
17.布雷斯,U.赛福尔特,汽车工程手册(德国版)
基于比赛工况下的新型全地形巴哈赛车悬架设计
科技风
2021 年
2 月
DOI：
10.19392/j. cnki. 1671-7341.202106007
基于比赛工况下的新型全地形巴哈赛车悬架设计
吴晶涛 汪子睿 张楠欣 阮观强
上海电机学院上海
201306
摘要
:本文介绍了一款基于恶劣的越野场地下的悬架设计基本思路与流程。根据设计高通过性的车辆的需求，结合整
车设计要求,初步确定悬架参数。选择悬架基本类型，进行Adams
运动仿真，满足设定性能参数，确定悬架硬点。建立悬架零
部件的概念模型，Adams
运动仿真检查悬架运动间隙检查。根据悬架概念设计结构，建立Adams
弹性运动学模型，并设定目
标，调整各较接点衬套刚度来满足设计目标，确定各较接点的衬套。加载工况，分解各零部件受力、对零部件进行有限元受力
分析，对零部件结构进行优化，根据悬架设定目标，计算稳定杆刚度和减振器阻尼，确定弹簧、稳定杆和减振器的设计参数。
样车制造，进行悬架主客观评价并调校。
关键词
:悬架设计；开发流程;机械动态仿真
中图分类号
:U463.1 文献标识码
：B
Sutpentnondetngnbatedoncompernrnoncondnrnont
Wu Jingtao Wang Ziri Zhang Nanxin Ruan Guanqiang
Shanghai DianJi University Shanghai 201306
Abstract:
This aoiiaeeiniooduaesihebasiaideaand pooaesoiasuspension design based on ihehaosh oi-ooad iieed undeogoound.
According to the requirement of the vehicle with high throughput and the design requirement of the whole vehicle, the suspension param
基于钢管式结构的巴哈赛车车架设计
关注思考
026设计：采集车手身高、体重、肩高、臀宽等数据并匹配前轮轮距、前悬架硬点等参数，确定驾驶舱底面前、后端宽度。在为车手提供全面保护的前提下保证车手的舒适性，并与转向、制动系统和座椅进行人机工程匹配，确定驾驶舱最终长度。匹配动力传动系统装配、悬架系统连接硬点及整车轴距、轮距等参数，确定防滚架最终参数。3.通过三维建模软件CATIA中创成式外形设计模块建立车架模型[2] ：车架在建模设计过程中严格按照空间xoy、xoz、yoz三个平面的分布。尽量采用点建立空间结构，然后再在零件设计或创成式外形设计三维空间中进行连线以及其他倒圆角等处理，更便于修改（catia在空间线的大批量修改中容易报错）。4.利用ANSYS软件进行校核：向ANSYS中导入车架实体模型，设置所选钢管材料属性参数，划分网格约束悬架硬点施加载荷，进行结构校核。图1为巴哈赛车车架设计流程：
（三）材料选型1.根据巴哈大赛赛事规则，用于主要防滚架构件的材料必须是[3] ：防滚架主要结构件使用材料是：无缝管或者焊管。材料不低于20#碳素钢，规格不低于25×1mm或者2.弯曲刚度和强度按国家标准超过或者等于20#碳素圆形钢的钢型材。不管使用的型钢材料或者断面的尺寸如何，型钢壁厚不得少于1.60mm，碳含量不少于0.18%。对于不同材料的圆形钢管的抗弯扭能力，我们进行了结构等同性对比，结果如表1所示。主要公式计算如下：截面惯性矩I： （1）式中：D：外径 d：内径摘要：设计一款有足够的刚度和强度，同时满足结构简洁，性能可靠要求的巴哈赛车车架。文章以武汉理工大学巴哈赛车队U26赛车车架为例，运用三维建模软件CATIA进行车架建模，通过ANSYS软件对车架进行校核。得到性能优良的一款巴哈赛车车架。该设计方法可以为其他相关赛车车架的设计提供参考。关键词：巴哈赛车 钢管式车架 三维建模 仿真分析 轻量化 中图分类号：TH692.9 文献标识码：J文章编号：1003-0069（2020）06-0026-03Abstract：In order to design a sufficient stiffness and strength，while meeting the requirements of simple structure，reliable performance of baja racing frame.Taking the U26 racing frame of baja racing team of Wuhan University of Technology as an example，the three-dimensional modeling software CATIA was used to model the frame，and then the ANSYS software was used to check and optimize the design.To get the requirements of a baja racing frame.It provides reference for the design of other relevant racing frames.Keywords：Baja racing Steel tube frame 3d modeling The optimization design simulated analysis武汉理工大学汽车工程学院 付 豪 邓小禾武汉理工大学国际教育学院 徐颖航武汉理工大学汽车工程学院 雷鸿谦
轻型载货汽车设计(底盘设计)开题报告
大学毕业设计（论文）开题报告
（学生填表）
院系：车辆与动力工程学院 2013年4月12日
课题名称 轻型载货汽车设计（底盘设计）
学生姓名 专业班级 课题类型 毕业设计
指导教师 职称 课题来源 组合生产
1. 设计（或研究）的依据与意义
随着现在科学技术的发展，人们出行的日益繁忙，汽车作为一种快速便捷的交通工具，在外出，旅行，载货中起着越来越重要的作用，给人们生活带来了许多的方便。被称为“改变世界的工具”。汽车品种的多样性可满足各种生产、生活活动的需求，而且有良好的社会效益。
汽车的进步如同社会进步一样，与我们息息相关。从早期的蒸汽机到后来的内燃机车再到现在的电动汽车、燃料汽车等，反映出了一条汽车发展的轨迹。汽车诞生100多年来，涌现了各种有关汽车技术发明，汽车面貌日新月异，随着汽车工业的不断发展，人们对汽车各方面的性能也提出更高的要求。不仅要求汽车有良好的动力性，经济性，更要求有最好的安全性，更低的污染以及舒适的乘坐性能和轻便的驾驶性能等。
底盘是汽车上由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成的组合，支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，承受发动机动力，保证正常行驶。 底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。
2. 国内外同类设计（或同类研究）的概况综述
国内轻型卡车产品与国外产品相对，对国内环境适应能力更强。我国轻型车使用范围广阔，从田间到工地，从广大农村到大城市，各种环境对轻型卡车的环境适应能力提出了较高的要求。我国轻型卡车制造商，对产品多年持续不断的适应性设计，使我国轻卡产品能够应对国内复杂的使用环境，而国外进口同类产品，对国内的环境适应能力则相对薄弱很多。
随着世界汽车对汽车发动机动力性、经济性和排放提出了更高要求和计算机技术的迅速发展，柴油机被公认为节能的代表和减少汽车尾气排放污染的有力工具，汽车柴油化也是汽车发动机发展的一大趋势。柴油机的开发焦点已由传统的优先考虑经济性、可靠性和耐久性逐步转为目前的优先考虑环保的要求，即以优先保护好人类赖以生存的地球环境为出发点去考虑采用何种技术，去评价其先进性。
FSAE方程式赛车车架设计-开题报告
毕业设计（论文）开题报告
学生姓名 系部 汽车系 专业、班级
指导教师姓名 职称 教授 从事
专业 是否外聘 □是□否
题目名称 FSAE方程式赛车车架优化设计
一、 课题研究现状、选题目的和意义
课题研究现状：
Formula SAE 赛事由美国汽车工程师协会（the Society of AutomotiveEngineers 简称SAE）主办。SAE 是一个拥有超过60000 名会员的世界性的工程协会，致力与海、陆、空各类交通工具的发展进步。
Formula SAE 是一项面对美国汽车工程师学会学生会员组队参与的国际赛事，于1980 年在美国举办了第一届赛事。比赛的目的是设计、制造一辆小型的高性能赛车。目前美国、欧洲和澳大利亚每年都会定期举办该项赛事。
Formula SAE 发展的初衷是想创立一个小型的道路赛车比赛，而现在已经发展成为一个拥有大约20
竞赛因素的大型比赛，参与者包括赛车和车队。Formula SAE 向年轻的工程师们提供了一个参与有意义的综合项目的机会。由参与的学生负责管理整个项目，包括时间节点的安排，做预算以及成本控制、设计、采购设备、材料、部件以及制造和测试。Formula SAE 为在传统教室学习中的学生提供了一个现实的工程经历。Formula SAE 队员在这个过程中将会经受考验，面对挑战，培养创造性思维和实践能力出于此项比赛的宗旨，参赛学生们是被一个假象的制造公司雇佣，让他们制造一辆原型车，用于量产前的各项评估。目标市场就是那些会在周末去参加高速穿障比赛（Autocross）的非专业车手。因此，这些赛车在加速、制动、和操控性方面要有非常好的表现。它们要造价低廉、便于维修并且足够可靠。另外，这些赛车的市场竞争力会因为一些附加因素，比如美观、舒适性和零件的兼容性而得到提升。对于设计团队来说，挑战在于要在一定的时间和一定的资金限制下，设计和制造出最能满足这些目的的原型车。每一项设计将会与其他的设计一起参与比较和评估从而决出最佳整车。
大学生巴哈赛车的优化设计
19汽车维护与修理 2020·05B中国汽车工程学会于2015年举办第一届巴哈大赛（Baja SAE China），这是一项汽车设计和制作竞赛。该项赛事起源于美国，前身是大学生方程式汽车大赛。各参赛队伍按照赛事规则和赛车制造的标准，使用同一型号发动机，设计制造一辆单座、发动机中置、后驱的小型越野车。竞赛包括多种静态与动态项目测试。静态项目包括赛车设计、技术检查、成本与制造、商业营销等，动态项目包括牵引力测试、爬坡测试、操控测试、耐力测试等。1 设计目标依据前2年的比赛经验，赛车的重量会直接影响到比赛时的速度，因此轻量化是赛车设计的重点方向。通过系统的协调分析，在保证强度要求的前提下，应让赛车更轻更快。结合巴哈越野赛道的特点和去年设计减速箱经验，设计合理的传动比，制作传动效率更高、质量更轻的减速箱，可以提高赛车的动力性能。通过设计优化分析，对赛车进行不断试验，根据试验总结分析得到可靠而又稳定的结构和方案。总的来说，赛车设计的最终目标是轻量化、提升动力、提高可靠性。2 设计过程2.1 人机工程人机工程设计核心是使车手和赛车达到“人车合一”。通过UG建模分析，以实际车手的各部位参数确定人体模型，保证车手驾驶的舒适性与安全性。考虑到车手在耐力赛时的疲劳程度已经接近人体极限，所以在设计过程中赛车座椅采用碳纤维制作。为了能够贴合不同体型的车手，根据不同的车手的各部位参数及驾驶姿势来进行座椅的位置固定。同时确定最佳的制动踏板及加速踏板的位置。随后进行各车手的实际试驾，确定一个最佳的转向盘位置，以保证驾驶人员的安全性、舒适性。2.2 车架赛车车架采用桁架装置和20Cr管材料。利用平台汽车坐标系定位，自制空间框架、夹具。根据钢管的位置准确定位装夹，减小误差值，空间点测量更精准快捷。利用氩弧焊焊接，通过焊接受力传递的路径进行焊接，采用室温静置冷却，敲击焊点消除应力，减小焊接变形量。赛车车头抬高15°，很好地解决了去年赛车出现的通过性难题。前悬架的硬点位置连接在车架焊接节点附近，更好地释放硬点应力，既能保证防滚架的刚度强度又能减轻重量。2.3 悬架系统结合之前比赛悬架设计遇到的问题与众多国内外车队悬架设计制作的经验，对赛车悬架系统的运动特性和结构都进行了优化改进，保证了操纵稳定性和力矩传递可靠性。2.3.1 轮胎、轮辋和减震器考虑到不同路况对赛车载荷、滑移率、侧偏角与外倾角的影响，赛车搭配了不同类型花纹轮胎。在轮辋方面改用偏心距较小、较轻且利于散热的锻造铝合金轮辋，并且尝试了轮辋镂空。减震器根据其载重范围和减震行程，选用安装孔为390 mm、弹簧的载荷为120磅（1磅=4.445 N）、压缩行程为135 mm以上的DNM减震器。2.3.2 悬架前悬架采用可调的不等长双横臂。通过UG线条的大学生巴哈赛车的优化设计广西交通职业技术学院 罗海英
中国巴哈大赛赛车动力匹配设计
I 中国巴哈大赛动力匹配设计
摘要：此次毕业设计是要对赛车进行动力匹配设计及优化，并指出了研究的目的和意义。首先在详细了解2017年中国汽车工程学会巴哈大赛规则后，确定了赛车发动机的选型原则。其次通过讨论，确定了巴哈赛车发动机的主要参数，进而完成了后期的计算，并运用caita三维制图软件结合参数进行3D图的绘制。最后在老师的指导下，协同小组成员制作一辆巴哈赛车。
关键词：巴哈， 设计及优化，选型，主要参数，赛车制作
II
Chassis design of Baja SAE China racing car
Abstract：The graduation design is to design and optimize the dynamic matching of the car,
and pointed out the purpose and significance of the study. First in a detailed understanding of
the 2017 China Automotive Engineering Society Baja rules, to determine the principle of
selection of the car engine. Secondly, through the discussion, the main parameters of the Baja
Racing engine are determined, and the later calculation is completed. The 3D drawing of the
graph is carried out by using caita three-dimensional drawing software. Finally, under the
毕业设计（论文）开题报告-赛车传动系设计
开题报告 学 生 姓 名： 学 号： 学 院： 专 业： 设计题目： 赛车传动系设计 指导教师: 开 题 报 告 1． 选题依据： 1.研究的目的及意义 FSC是一级方程式汽车比赛汽车工程由大学或汽车相关专业学生组成的团队参加汽车比赛的设计和制造[1]。中国大学生方程式汽车大赛（简称FSC大赛）也是由中国汽车工程协会主办，有着“力争上游，擎动未来”的巨大梦想，坚持“稳中求胜”的设计理念，立足于中国汽车工程教育发展和汽车产业的现实根基，吸收和借鉴国际大学生方程式汽车大赛（简称FSAE大赛） 赛事的成功经验，为国内优秀汽车行业人才的培养和选拔建立公共平台。各参赛车队按照赛事规则和赛车制造标准，由一年的时间内，自行设计和制造出一辆在加速、制动、操控性等方面均具有优异表现的小型单人座休闲赛车，同时，设计的赛车要成功完成各部分赛事，所以要求所设计的赛车必须满足耐久性、经济性和动力性[2]。发动机系统、悬架系统、传动系统、转向系统、车架、车身、制动系统以及安全系统等构成了FSC赛车。因此，为了获得良好的加速性、制动性、耐久性和经济性，传动系统的设计尤为重要[3]。 汽车传动系参数的优化设计是在质量的轴荷分配、汽车总质量、空阻及滚阻等量已确定的情况下，较为合理的设计和选择传动系参数，可以很大程度提高匹配后汽车的动力性、燃油经济性和排放特性[4]。以往传动系统参数设计依靠大量的实验和反复测试完成，耗时长，高花费，计算机的广泛使用和新的计算方法的出现， 使得以计算机模拟计算为基础的传动系设计可在方程式赛车的设计阶段就较准确地预测赛车的动力性、经济性和排放特性，经济且迅速。 目前，我国围绕汽车传动系统的设计和优化，主要在以下几个方面展开工作：①汽车传动系统参数优化设计评价指标的研究；②汽车传动系各部分数学模型的研究，特别是传动系各部分在非工况下模型的研究；③按给定工况模式的模拟研究；④按实际路况随机模拟的研究；⑤传动系参数优化模型的研究；⑥模拟程序的开发与研究[5]。 2.传动系统的简介 传动系统以 Carl Benz 研制的第一辆汽车为诞生标志。发展到今天，自驱动汽车已基本成为现代汽车的代名词随着自驱动汽车的发展，其传动系统也相应经历了几代的更新与完善，传动介质丰富化、传动功能集成化、传动装置自由度的增长化趋势越来越 明显，同时随着传动系统种类和形式的扩大及结构的复杂，不同传动系统之间的关联性越来越难了解。发现了传动系统会向无级、复合传动、多功率流及多自由度方向演变发展[6]。 汽车的传动系统是汽车实现机械转换和传递的重要部件系统，因为传动系统，才使发动机的输出动力能够稳定地传送给车轮，并驱动车轮转动，实现汽车在任何条件下都能正常行驶，且努力提高汽车的动力性和经济性[7]。对于提高汽车动力性、燃油经济性主要是因为汽车动力传动系形式与参数的合理选择。能与发动机合理匹配的传动系可以使发动机经常在经济工作区域内工作。其中传动系统包括：（1）变速器 ①改变传动比，满足不同行驶状况下对牵引力的需要，使发动机尽可能工作在有利的工况下，满足可能的行驶速度； ②实现倒车行驶，用来满足汽车倒退行驶的需要；③中断动力传递，在发动机起动，怠速运转，汽车换档或需要停车进行动力输出时，中断向驱动轮的动力传递。（2）离合器 安装于发动机与变速器之间，用于短暂地分离两者或平顺地结合以传递发动机的动力。（3）万向传动装置 在汽车传动系及其它系统中，为了实现一些轴线相交或相对位置经常变化的转轴之间的动力传递，必须采用万向传动装置。万向节和传动轴组成了万向传动装置，有时还要有中间支承。其连接变速器与驱动桥、连接离合器与驱动桥或变速器与分动器、连接断开式驱动桥或转向驱动桥和连接转向操纵机构。（4）驱动桥 其主要由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。其功能是将变速器输出的转矩一次经过主减速器、差速器、半轴等传到驱动轮；通过主减速器齿轮副实现减速增距，并在需要时改变动力传递方向；通过差速器来实现左、右驱动轮以不同的转速旋转即差速作用[8] [9]。 此外，由于发动机、离合器和变速器固定在车架上，而驱动桥和驱动轮一般是通过弹性悬架与车架联系的，因此在汽车行驶过程中，变速器与驱动轮之间有相对运动。在这样的情况下，两者之间不能用简单的通过整体传动轴传动，应该采用万向传动装置。汽车传动系统的组成及其在汽车上的布置形式，取决于发动机的形式和性能、汽车总体结构形式、汽车行驶系统及传动系统本身的结构形式等许多因素。方程式赛车一般采用发动机中置后轮驱动的MR方案。该方案布置有利于实现前、后轴的轴荷分配。MR方案中发动机发出的动力经过离合器、变速器、由万向节和传动轴组成的万向传动装置以及安装在驱动桥的主减速器、差速器和半轴，最后传到驱动车轮[10]。 3.方程式赛车传动系统国内外研究状况 3.1国外研究现状 FSAE比赛开始在1980年初在美国举办的第一次比赛，国外目前已经是为汽车工程学会的学生成员举办的一项国际赛事[11]。当时报名的学校只有6个，但只有4支参赛队伍，如今美国每年有200支队伍参加比赛，比赛的人数将近2万人次[12]。20世纪60、70年代初期就开始对汽车动力性、燃油经济性的计算机模拟程序的研究。这些程序在样车制造前就能准确地对汽车动力性燃料经济性进行预测，并可根据几种传动系速比的变化引起整车性能变化，找到此变化的关系及能与所选发动机合理匹配的传动系。欧美等发达国家对大学生方程式FSAE比赛都非常关注，每个学校都会组建自己FSAE赛车队，参加各自区域的系列赛车,并且重新设计自己的赛车，使制造的赛车性能更加突出。日本的方程式FSAE比赛发展很快，已经成为亚洲地区举FSAE赛事的先锋队。其在加速性能上，日本所设计的赛车变速器能在规格指标和目标时间准确算出必要的功率[13]。伊朗、印度以及泰国等十几家外国车队都参加过日本举办的FSAE比赛。FSAE比赛早已进入平稳发展阶段由此可见，国外的传动系统的技术已经进入成熟阶段[14]。 3.2国内研究现状 随着大学生方程式汽车大赛影响力的逐渐扩大，中国各大专院校也开始逐渐关注并 参与这一赛事。2010 年10 月，首届中国大学生方程式汽车大赛（FSC）在上海举行， 吸引了国内 20 支大学车队参与了这次比赛，大赛取得圆满成功。此后的几年时间里， 大赛规模不断扩大，赛事影响力不断加深[15]。①华南理工大学的FSC赛车气动传动系统 实现了半自动换档，司机可以更方便，在更短的时间内完成换档操作，从而提高比赛结 果。 根据预设程序驱动换档气缸和离合器气缸，压缩二氧化碳在电子控制单元的操纵 下完成整个传动过程[16]。②天津大学采用春风CF188 发动机总成变速器有V 型齿形皮 带自动无级变速器和带换档凸轮的有级变速器，采用手操作杠杆式变档。离合器型式为 湿式蹄块自动离心式。传动系统初始方案为：发动机总成-传动轴-主减速器-差速器-左 右半轴-左右驱动轮[17]。③大学方程式4.0号赛车采用铃木GSXR-600四缸发动机和 托森差速器。该赛车在调节方式上采用偏心轮调节，在去年的基础上球笼（等速万向节） 短轴一体，而且尺寸改小，在受力强度要求符合的情况下的改进。其他部分是材料的变 化。④太原理工大学方程式赛车采用本田CBR600发动机，还采用了托森差速器，其更 换了差速器外壳，其他是材料和工艺上的设计。 参考文献 [1]JieChao,HangGong.FSAE Racing Gear Selection and Shifting Agencies Choose to Discuss the Impact o fCar Drivers[J].Applied Mechanics and Material,2015,3748(721):. [2] 中国汽车工程学会.中国大学生方程式汽车大赛规则（2017），2017-2. [3]高伟,邓召文,严子雄.FSC赛车链传动系统的设计与分析[J].汽车实用技术,2014,(08):27-31. [4] 李素华,姚层林,方群波.汽车传动系参数优化设计的研究发展[J].机械研究与应用,2006,(03):5-6. [5] 巩正阳,叶勤.汽车传动系参数优化设计的研究现状与发展趋势[J].机械研究与应 用,2007,(05):11-13. [6]杨立昆,李和言,马彪.车辆传动系统分类与演变规律研究[J].机械设计与研究,2013,(04):42-47. [7]章春军.汽车传动系统扭转振动研究与实验[D].西南交通大学,2011. [8]庞作普，李翠萍.浅谈汽车传动系统的设计[A].长城汽车股份有限公司技术中心. 河北汽车工程技术研究中心, 1671-5799（2016）36-0308-01. [9]蔡兴旺，付晓光主编.汽车构造与原理.下册，底盘，车身[M].北京：机械工业出版社，2009.10. [10]董清泉.FSAE赛车传动系的设计与分析[J].科技视界,2014,(06):287-288. [11]白兰,段云龙,杨宪军,高建.FSAE方程式赛车传动系统的仿真设计与优化[J].大连民族学院学报,2013,(05):505-507. [12]SAE International． Events History． ［EB ／ OL］．http：/ students．sae．org ／ competitions ／ formulaseries ／ cdshistory．htm ，2012－11－4 . [13]汽车设计制造指南/（日）鸠田幸夫，关根太郎等著；王利荣等译.—北京：机械工业出版社，2011.1. [14]乔晓亮.FSAE动力传动系统参数匹配与仿真研究[D].长安大学,2014. [15]陈敏.FSAE赛车动力系统选型与电气系统设计[D].合肥工业大学,2014. [16]JieLi,YongZhuoLi,RunQiangLu,ShanHuYu,ShiChaoHuo,XinXia,GangZhu. Design of Pneumatic Transmission System Base on FSC Car of South China University of Technology[J].Advanced Materials Research, 2013,2586(774):. [17]天津大学FSAE团队成员.天津大学FSAE团队赛车设计报告[A].天津大学。2010.10. 开 题 报 告 ２．研究方案： 1.研究及解决的问题： （1） 传动比与动力性计算； （2） 链传动的计算； （3） 各零件的设计、建模、应力分析； （4） 工程图的绘制； 2.设计方案概述： （1）在动力性计算时，可以根据公式进行计算赛车的动力性参数，部分参数需要近似计算，然后参考数据进行传动系的设计。当然最优的方法是采用台架实验等测出相关参数，然后采用数据拟合软件，较为精确得到各参数的数值与变化情况。由于设备和知识水平的限制，本文采用公式计算赛车的动力性。但是经过分析，数据具有有效的参考价值。 （2）结构设计原则主要为轻量化。采用三维软件辅助设计，根据已有的零件、车架及装配关系来设计其他零件，对零件进行严格的三维建模并装配，以设计其余零件并检查干涉情况与限位情况。对零件的应力分析，有经验公式计算和软件分析等方法，本文采用软件分析法，以得到零件更准确的受力。 （3）另外，加工零件必须还有材料、公差配合、技术要求等。本文借助机械设计手册对加工件进行了公差设计，并绘制工程图纸，根据工程图纸可加工出各零件。 3.设计工作进度： ① 2月13日-3月16日 调研、文献检索、制定方案、撰写开题报告。 ② 3月 7日-5月20日 制作大学“梦想4.0”大学生方程式赛车、撰写设计说明书。 ③ 5月21日-6月10日 准备和进行设计设计答辩。
基于比赛工况下的新型全地形巴哈赛车悬架设计 2
基于比赛工况下的新型全地形巴哈赛车悬架设计
作者：吴晶涛 汪子睿 张楠欣 阮观强
来源：《科技风》2021年第06期
摘 要：本文介绍了一款基于恶劣的越野场地下的悬架设计基本思路与流程。根据设计高通过性的车辆的需求，结合整车设计要求，初步确定悬架参数。选择悬架基本类型，进行Adams运动仿真，满足设定性能参数，确定悬架硬点。建立悬架零部件的概念模型，Adams运动仿真检查悬架运动间隙检查。根据悬架概念设计结构，建立Adams弹性运动学模型，并设定目标，调整各铰接点衬套刚度来满足设计目标，确定各铰接点的衬套。加载工况，分解各零部件受力、对零部件进行有限元受力分析，对零部件结构进行优化，根据悬架设定目标，计算稳定杆刚度和减振器阻尼，确定弹簧、稳定杆和减振器的设计参数。样车制造，进行悬架主客观评价并调校。
关键词：悬架设计;开发流程;机械动态仿真
中图分类号：U463.1 文献标识码：B
Abstract：This article introduces the basic idea and process of a suspension design based on the
harsh off-road field underground.According to the requirement of the vehicle with high throughput
and the design requirement of the whole vehicle，the suspension parameters are preliminarily
determined.Select the basic type of suspension，carry out Adams motion simulation，meet the set
巴哈赛车悬架设计
126
10.16638/ki.1671-7988.2019.19.044
巴哈赛车悬架设计*
权春锋
（陕西国防工业职业技术学院，陕西 西安 710302）
摘 要：巴哈大赛起源与美国，2014年由汽车工程学会在中国职业院校进行推广。目前参赛队已达到上百所院校，
包括大专和本科院校。大赛要求以学校组队，通过大约通过一年时间完成一辆赛车制作，发动机核心部件有百力通
公司提供，其他所有零部件学生自行设计并加工。最终团队组装一辆单人驾驶的小型越野车进行比赛。因为赛车比
赛的环境极其恶劣，比赛不确定因素很多，所以在设计赛车时，必须考虑到赛车的可靠性。通过大赛故障分析，比
赛中车辆悬架系统和转向系统故障率最高。文章主要研究巴哈赛车悬架系统设计，为巴哈赛车设计提供指导。
关键词：巴哈赛车；悬架系统；强度设计
中图分类号：U462 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)19-126-03
Baha Racing suspension Design*
Quan Chunfeng
( Shaanxi National Defense Industry Vocational and Technical University, Shaanxi Xi'an 710302 )
Abstract: The origin of the Baha Competition is in the United States. In 2014, it was promoted by the Automotive
Engineering Society in Chinese vocational colleges. At present, the teams have reached hundreds of colleges, including
colleges and undergraduate colleges. The competition required the school team to complete a racing car production in about
节能赛车总体布置设计开题报告
开 题 报 告
文 献 综 述
1 概述
在汽车行业日益发展、竞争愈发激烈，节油与环保已是关乎车企命运的核心问题。现如今世界石油消耗量逐年增加，全球从1970的23亿吨提升到了 2009 年的35亿吨[1]Honda环保活动是依据创始人本田宗一郎提出的“如何有效利用有限资源，不破坏公共环境，为子孙后代造福，所有行动要以此为准绳”的最初宗旨开展的。大赛竞技1升油能行驶多少公里，挑战节油极限。大赛要求参赛车辆统一搭载Honda低油耗汽油4冲程发动机，行驶速度要求在25km/h以上，车辆其余部分完全由各参赛车队发挥想象独立创作。通过参加Honda节能竞技大赛，不仅可以提高社会的节能和环保意识，更为重要的是，参赛车队通过各自独创技术不断深挖1升汽油的无限潜能，深刻体会创新技术在节能方面的重要意义。
2 节能车设计
在燃油组的比赛中，参赛车辆要想取得好成绩必须在轻量化、空气阻力和节油等环保技术上有所突破。本文结合实际参赛经验和与其他车队的交流所得，主要从发动机、行驶系、传动系及制动系等方面进行创新设计。图1为节能车内部构造。
图1 节能车内部构造
2.1 发动机改造
参赛使用的发动机由Honda统一提供。它作为车辆的“心脏”，对提高车辆动力性和燃油经济性起着至关重要的作用，也是我们实现技术突破的一个核心环节。小组综合考 虑了减轻车重、减少摩擦阻力、启动便捷、充分进气以提高燃烧效率等因素，最终达到节油的目的。
2.1.1发动机类型选择
虽然电喷系统可以根据车辆状况，在不同的工况下自动调节喷油量多少，但在实际比赛中车速一般在25~30km/h范围内，不能达到普通摩托车的经济车速，因此我们必须要对摩托车电喷系统的控制参数进行调节。其次，虽然电喷系统可以实时调节喷油量，但是在车辆滑行过程中只要没有关闭点火开关，喷油器始终在喷油。结合比赛场地特点，参赛车辆在比赛过程中有很长一段路程需要滑行，反而增加了油耗量。综合上述问题及实践中对2种类型发动机油耗的对比，在不能够准确调节控制参数的情况下，使用传统化油器式发动机是更好的选择。