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FSAE方程式赛车车架设计-开题报告

FSAE方程式赛车车架设计-开题报告
FSAE方程式赛车车架设计-开题报告

毕业设计(论文)开题报告

大学生方程式赛车使用材料分析

大学生方程式赛车使用材料分析 摘要:本论文主要内容为大学生方程式赛车正在普及中国的高校,在参赛队伍的努力下,这项比赛正在给中国的汽车制造业注入活力。对于参赛者而言,对汽车材料知识的学习非常重要,因为通过对车架、车身、轮胎、油气系统材料选择以及优化可以极大提高赛车的整体性能下文,将会对现在的方程式赛车的整体车结构的材料进行分析以及对于参赛者材料选择重要性的论述。 Abstract: the main content of this thesis is to popularize Chinese for college students of Formula One racing college, in the team's efforts, this game is to Chinese automobile manufacturing industry infuse vigor.The contestants, to automotive materials knowledge learning is very important, because the frame, body, tires, oil and gas system in material selection and optimization can greatly improve the overall performance of the car below, will be on the present formula car integral structure material for analysis and material selection for contestants in the exposition of the importance. 中国大学生方程式汽车大赛(以下简称“FSAE”)是中国汽车工程学会及其合作会员单位在学习和总结美、日、德等国家相关经验的基础上结合中国国情精心打造的一项全新赛事。我们大学生参与其中主要意义在于通过动手实践增强理论知识,为我国的汽车工业发展输送高素质的人才。在参与FASE中,对于赛车的设计固然重要,但是对于赛车材料的选择同样是重中之重。通过对材料的准确把握,设计制造出合格的赛车,是FASE的灵魂。而灵魂的重要性值得所有参与其中的人认真研究。 首先我们从车架说起。车架是是构起赛车的基本,车架是车辆的主体结构,为其他部件,如悬架、发动机、座椅、踏板、传动装置等提供安装的位置,并承受所有部件传来的力。所以我们说,对于车架材料的选择非常重要,因为它决定了赛车的稳定性。对因为于大学生来讲,设计的赛车从简单以及可行性来考虑,多采用空间衍架结构,设计制造简单便宜,并且发生碰撞后可以很容易的检修。

大学生方程式赛车设计——转向系统

赛车转向系统是用于改变或保持赛车行驶方向的专门机构。起作用是使赛车在行驶过程中能按照车手的操纵要求而适时地改变其行驶方向,并在受到路面传来的偶然冲击及赛车意外地偏离行驶方向时,能与行驶系统配合共同保持赛车继续稳定行驶。因此,转向系统的性能直接影响着赛车的操纵稳定性和安全性。对赛车的行驶安全至关重要,因此赛车转向系统的零件都称为保安件。赛车转向系统和制动系统都是赛车安全必须要重视的两个系统。当转动赛车方向盘时,车轮就会转向。为了使车轮转向,方向盘和轮胎之间发生了许多复杂的运动。最常见的赛车转向系统的工作原理包括:齿条齿轮式转向系统和循环球式转向系统。当赛车转向时,两个前轮并不指向同一个方向。要让赛车顺利转向,每个车轮都必须按不同的圆圈运动。由于内车轮所经过的圆圈半径较小,因此它的转向角度比外车轮要大。如果对每个车轮都画一条垂直于它们的直线,那么线的交点便是转向的中心点。转向拉杆具有独特的几何结构,可使内车轮的转向度大于外车轮。赛车转向系统分为两大类:机械转向系 统和动力转向系统。a机械转向 系统:完全靠车手手力操纵的转 向系统。b动力转向系统:借助 动力来操纵的转向系统。动力转 向系统又可分为液压动力转向系 统和电动助力动力转向系统。机 械转向系以车手的体力作为转向 能源,其中所有传力件都是机械 的。机械转向系由转向操纵机构、 转向器和转向传动机构三大部分 组成(如图)。车手对转向盘施 加的转向力矩通过转向轴输入转 向器。从转向盘到转向传动轴这 一系列零件即属于转向操纵机构。作为减速传动装置的转向器中有级减速传动副。经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆,再传给固定于转向节上的转向节臂,使转向节和它所支承的转向轮偏转,从而改变了赛车的行驶方向。这里,转向横拉杆和转向节属于转向传动机构。。 转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成,它的作用是将车手转动转向盘的操纵力传给转向器。机械转向器(也常称为转向机)是完成由旋转运动到直线运动(或近似直线运动)的一组齿轮机构,同时也是转向系中的减速传动装置。常用的有齿轮齿条式、循环球曲柄指销式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、蜗杆滚轮式等。齿条齿轮式齿轮组被包在一个金属管中,齿条的各个齿端都突出在金属管外,并用横拉杆连在一起。小齿轮连在

大学生方程式赛车悬架系统设计

大学生方程式赛车悬架系统设计 中国大学生方程式汽车大赛,在XX年开始举办,至XX 年已举办三届,大赛目的是为了提高大学生汽车设计与团队协作等能力,而华南农业大学XX年才组队设计赛车,现在还没有派队参加比赛,本文初步探讨SAE赛车悬架设计的方案,为日后华南农业大学参赛打下基础。 本课题的重点和难点 1、根据整车的布置对FSAE赛车悬架的结构形式进行的选择。 2、对前后悬架的主要参数和导向机构进行初步的设计。 3、用Catia或Proe建立悬架三维实体模型。 4、在Adams/car中建立该悬架的虚拟样机模型,进行仿真,分析其运动学性能。 5、悬架设计方案确定后的优化改良。优化的方案一:用ADAMS/Insight进行优化,以车轮的定位参数优化目标,以上下横臂与车架的铰接点为设计变量进行优化。优化的方案二:轻量化,使用Ansys软件进行模拟悬架工作状况,进行受力分析,强度校核,优化个部件结构,受力情况。 1、查阅FSAE悬架的设计。 2、运用Pro/E或者Catia进行零件设计和仿真建模,设计出悬架的雏形。 3、在Adams/car中建立该悬架的虚拟样机模型,进行仿真,分析其运动学性能。 4、用ADAMS/Insight进行优化,改善操纵稳定性。

5、使用Ansys软件进行模拟悬架工作状况,进行受力分析,优化个部件结构及轻量化。 悬架设计流程如下: 首先要确定赛车主要框架参数,包括:外形尺寸、重量、发动机马力等等。 确定悬架系统类型,一般都会选用双横臂式,主要是决定选用拉杆还是推杆。 确定赛车的偏频和赛车前后偏频比。 估计簧上质量和簧下质量的四个车轮独立负重。 根据上面几个参数推算出赛车的悬架刚度和弹簧的弹性系数。 推算出赛车在没有安装防侧倾杆之前的悬架刚度初值,并计算车轮在最大负重情况下的轮胎变形。 计算没安装防侧倾杆时赛车的横向负载转移分布。 根据上面计算数值,选择防侧倾杆以获得预想的侧倾刚度和 LLTD。最后确定减振器阻尼率。 上面计算和选型完成后,再重新对初值进行校核。 运用Pro/E或者Catia进行零件设计和仿真建模,设计出悬架的雏形。在Adams/car中建立该悬架的虚拟样机模型,进行仿真,分析其运动学性能,并用ADAMS/Insight进行优化分析。 使用Ansys软件进行模拟悬架工作状况,进行受力分析,

汽车传动系统详细讲解

汽车传动系统详细讲解 以前我们介绍过汽车车身尺寸的意义和汽车心脏发动机的基本构造,然而汽车要行驶在道路上必须先使车轮转动,要如何将发动机的动力传送到车轮并使车轮转动?负责传递动力让汽车发挥行驶功能的装置就是传动系统,汽车没有了它就会成为一台发电机或坐人的空壳,并且还是一台烧钱的机器了。 在基本的传动系统中包含了负责动力连接的装置、改变力量大小的变速机构、克服车轮之间转速不同的,和联结各个机构的传动轴,有了这四个主要的装置之后就能够把发动机的动力传送到轮子上了。 一、动力连接装置 1. 离合器:这组机构被装置在发动机与手动之间,负责将发动机的动力传送到手动。 汽油发动机车辆在运行时,发动机需要持续运转。但是为了满足汽车行驶上的需求,车辆必须有停止、换档等功能,因此必须在发动机的外连动之处,加入一组机构,以视需求中断动力的传递,以在发动机持续运转的情形之下,达成让车辆静止或是进行换档的需求。这组机构,便是动力连接装置。一般在车辆上可以看到的动力连接装置有离合器与扭力转换器等两种。

离合器这组机构被装置在发动机与手动之间,负责将发动机的动力传送到手动。如图所示,飞轮机构与发动机的输出轴固定在一起。在飞轮的外壳之中,以一圆盘状的弹簧连接压板,其间有一摩擦盘与输入轴连接。 当离合器踏板释放时,飞轮内的压板利用弹簧的力量,紧紧压住摩擦板,使两者之间处于没有滑动的连动现象,达成连接的目的,而发动机的动力便可以通过这一机构,传递至,完成动力传递的工作。 而当踩下踏板时,机构将向弹簧加压,使得弹簧的外围翘起,压皮便与摩擦板脱离。此时摩擦板与飞轮之间已无法连动,即便发动机持续运转,动力并不会传递至及车轮,此时,驾驶者便可以进行换档以及停车等动作,而不会使得发动机熄火。 2. 扭力转换器:这组机构被装置在发动机与自动之间,能够将发动机的动力平顺的传送到自动。在扭力转换器中含有一组离合器,以增加传动效率。 当汽车工业继续发展,一般消费者开始对于控制油门、剎车以及离合器等三个踏板的复杂操作模式感到厌烦。机械工程师开始思考如何以利用机构来简化操作过程。扭力转换器便是在这样的情形之下被导入汽车产品的,成就了全新的使用感受。 扭力转换器导入,改变了人们驾驶汽车的习惯!扭力转换器取代了传统的机械式离合器,被安装在发动机与自动之间,能够将发动机的动力平顺的传送到自动。 从图中可以清楚地看到,扭力转换器的离作方式与离合器之间截然不同。在扭力转换器之中,左侧为发动机动力输出轴,直接与泵轮外壳连接。而在扭力转换器的左侧,则有一组涡轮,透过轴与位于右侧的变速系统连接。导轮与涡轮之间没有任何直接的连接机构,两者均密封在扭力转换器的外壳之中,而扭力转换器之内则是充满了黏性液体。 当发动机低速运转时,整个扭力转换器会同样低速运转,泵轮上的叶片会带动扭力转换器内的黏性液体,使其进行循环流动。但是由于转速太低,液体对于

悬架设计开题报告

本科毕业设计(论文)手册 (理工科类专业用) 毕业设计(论文)题目__工程自卸车底盘悬架系统设计_____专题题目______________________________________________________ 设计(论文)起止日期:年月日至年月日 __学院__专业__年级__班 学生姓名______ 指导教师_________ 教研室(系)主任____________ 教学院长____________ 年月日____2012.2.26 ___

须知 一、本手册第1页是毕业设计(论文)任务书,由指导教师填写;第2页是开题报告;第3页是答辩申请事项。答辩时学生须向答辩委员会(或答辩小组)提交本手册,作为答辩评分的参考材料,没有本手册不得参加答辩。本手册可以使用电子版打印,但签署姓名和日期处必须手工填写。本手册最后装入学生毕业设计(论文)档案袋。 二、毕业设计(论文)期间,要求学生每天出勤不少于6小时,在校外进行毕业设计(论文)或实习(调研)者,应遵守有关单位的作息时间,学生如事假(病假)必须按规定的程序办理请假手续,凡未获准请假擅自停止工作者,按旷课论处。 三、学生在毕业设计(论文)中,要严格遵守纪律、服从领导、爱护仪器设备,遵守操作规程和各项规章制度;自觉保持工作场所的肃静和清洁,不做与毕业设计(论文)工作无关的事情。 四、学生要尊敬指导教师、虚心请教,并主动接受老师的随时检查。 五、学生要独立完成毕业设计(论文)任务,在毕业设计(论文)过程中要有严谨的科学态度和朴实的工作作风,严禁抄袭和弄虚作假。 六、毕业设计(论文)成绩评定标准按五级:优秀(90分以上)、良好(80分以上)、中等(70分~79分)、及格(60分~69分)、不及格(59分以下)。

大学生方程式赛车制动系统设计和优化

大学生方程式赛车制动系 统设计和优化 Prepared on 22 November 2020

摘要 Formula SAE比赛由美国车辆工程师学会(SAE)于1979年创立,每年在世界各地有600余支大学车队参加各个分站赛,2011年将在中国举办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。然后对制动系统进行方案论证分析与选择,主要包括制动器形式方案分析、制动驱动机构的机构形式选择、液压分路系统的形式选择和液压制动主缸的设计方案,最后确定方案采用简单人力液压制动双回路前后盘式制动器。除此之外,还根据已知的汽车相关参数,通过计算得到了制动器主要参数、前后制动力矩分配系数、制动力矩和制动力以及液压制动驱动机构相关参数。最后对制动性能进行了详细分析。 关键字:制动、盘式制动器、液压

Abstract Formula SAE race was founded in 1979 by the American cars institute of Engineers every year more than 600 teams participate in various races around the world,China will hold the first Formula one for Chinese college students,the design will be for design of the provisions of the Chinese calendar. This paper mainly introduces the design of breaking system of the Formula of all,breaking system's development,structure and category are shown,and according to the structures,virtues and weakness of drum brake and disc brake analysis is done. At last, the plan adopting hydroid two-backway brake with front disc and rear , this paper also introduces the designing process of front brake and rear break,braking cylinder,parameter's choice of main components braking and channel settings and the analysis of brake performance. Key words:braking,braking disc,hydroid pressure

轿车传动系总体方案设计及万向传动轴的设计

汽车设计课程设计 题目轿车传动系统总体方案及万向传动轴的设计 院(系)机械与汽车工程学院 专业车辆工程(新能源) 年级2011级 学生姓名 学号 指导教师邓利军 二○一四年六月

摘要 汽车传动系统的基本功用是将发动机发出的动力传给驱动车轮。组成现代汽车普遍采用的是活塞式内燃机,与之相配用的传动系统大多数是采用机械式或液力机械式的。普通双轴货车或部分轿车的发动机纵向布置在汽车的前部,并且以后轮为驱动轮,其传动系统的组成和布置发动机发出的动力依次经过离合器、变速器(或自动变速器)和由万向节与传动轴组成的万向传动装置,以及安装在驱动桥中的主减速器、差速器和半轴,最后传到驱动车轮。传动系统的首要任务是与发动机协同工作,以保证汽车能在不同使用条件下正常行驶,并具有良好的动力性和燃油经济性。 关键词:离合器、变速器、万向节传动轴、驱动桥、主减速器、差速器、半轴、驱动车轮

Abstract The basic issue of Automotive driveline is to driving force from the engine to drive wheels. The modern Motor commonly used is the piston-type internal combustion engine and usually use mechanical drive system or hydraulic mechanical drive system to match with it. The engine of General biaxial goods or part of the vertical layout are in the front of the car, and use the rear wheel for driving wheel, the composition of the drive system and arrangement of the engine power to issue the order after clutch、gearbox (or automatic transmission) and the drive shaft gear which make up of the universal section and the composition, and the main reducer which installed on the drive axle 、 differential and axle, and finally is the drive wheels.The primary tasks of transmission is to work together with the engine for ensure that the use of motor vehicles to normal in different traffic conditions, and has good power and fuel economy. Key words: Clutch, transmission, drive shaft universal joints, drive axle, main reducer, differential, axle, drive wheels

磁流变式汽车减振器设计-开题报告

毕业设计(论文)开题报告 学生姓名系部汽车与交通工程学 院 专业、班级 指导教师姓名职称副教授从事 专业 车辆工程是否外聘□是√否 题目名称磁流变式汽车减振器的设计 一、课题研究现状、选题目的和意义 (1)课题研究现状 磁流变阻尼器因其具有结构简单、控制方便、响应速度快、消耗功率小、抗污染能力强和输出力大、阻尼力连续可调等优点,它利用了磁流变液在磁场作用下能在毫秒级的时间内从牛顿流体转变成具有一定屈服强度的黏塑性体的智能特性,仅需要很小的能量输入就能产生较大的阻尼力,尤其适合在土木结构的抗风抗震中应用。在汽车、机械、土木建筑等的振动领域得到了广泛的应用和发展。现有的磁流变阻尼器的工作模式有阀式、剪切式、挤压式、剪切阀式。磁流变阻尼器已成为汽车半主动悬架系统中的研究热点。 近几年,对于磁流变阻尼器研究主要关于两个方面,对磁流变阻尼器优化方面的研究和对磁流变阻尼器控制策略的研究。 对于磁流变阻尼器研究关于优化方面的内容主要集中于结构参数的优化以及磁路优化等方面。现在就这两方面内容对其进行介绍。 1)磁流变阻尼器结构参数优化 为了提高磁流变阻尼器的可调范围和可控力值,需要对磁流变阻尼器的结构参数进行优化,以使其阻尼性能达到最佳。在早期的磁流变阻尼器的研究中,主要对单一目标函数进行优化,以得到最佳的结构关键尺寸,如间隙大小,有效长度及线圈匝数等。 西北工业大学的邓长华等人对双出杆磁流变阻尼器结构参数进行优化,其仅选择可调范围作为目标函数,利用MA TLAB优化出线圈匝数、阻尼通道厚度以及阻尼通道长度。 西安交通大学的吴龙等人从磁流变阻尼器设计原理入手,采用Bingham轴对称理论模型对小型单出杆式磁流变阻尼器进行了结构参数的优化研究。其选取推导出的有效长度公式为目标函数,利用MATLAB优化工具箱进行优化,确定相关参数值代回原阻尼力及可调范围公式反复比对,已达到最佳效果。 对于阻尼力或可调范围的这种单目标优化,涉及到的设计参数比较少,在计算过程上仅从磁学角度考虑结构参数对阻尼力的影响,优化的效果上讲,具有一定的局限性。近几年的结果优化中出现了一些针对阻尼力和可调范围等从力学和磁学双重角度考虑的多目标优化方法。 比较早的是烟台大学的陈义宝等人采用灰色系统理论的关联度计算方法,对磁流变阻尼器的结构参数进行优化设计,其选定阻尼力可调范围、粘性阻尼力和可调阻尼力作为优化目标,利用优化软件库OPB2对设计主要参数进行多目标参数优化。 哈尔滨工业大学的关新春等人以阻尼力和可调信数为优化目标,以磁流变阻尼器关键结构参数为变量,;利用多目标遗传算法,在优化软件modeFRONTIER中对磁流变阻尼器进行优化设计和分析。以及南京理工大学的张莉等人,安徽科技学院的易勇等人运用相应的软件工具和方法,对磁流变阻尼器进行了相应的多目标优化方面的研究。 2)磁流变阻尼器磁路优化 磁流变阻尼器设计磁路的目的是将磁通量引导并集中到环形间隙中的活性磁流变液区,最大限度地降低磁芯材料及非工作磁流变液区中的能量损失,保证足够的横截面积降低磁芯材料中的磁阻。在磁路的设计过程中,所得到的结构参数结果是多样化的,而且每种结果使磁流变减振器发挥的效能

FASE方程式赛车传动设计报告

传动部分 1 发动机 1.1 发动机的选择: 根据大赛规则,驱动赛车的发动机必须采用四冲程、排量610CC一下的活塞式发 1.2 发动机的固定 采用六点固定,具体固定情况如下图: 2 传动系基本参数的确定: 2.1变速箱的基本参数: 2.2 根据功率平衡方程: 确定赛车的最高车速。 式中:P e——发动机有效输出功率 G——重力 η ——传动效率 T ?——滚动阻尼系数

u a ——最高车速 i——坡度 C D ——风阻系数 A——迎风面积 δ——旋转质量换算 m——质量 根据最高车速的定义得:i=0,du/dt=0 其中:加装限流阀后P e=51.45KW;G=2940N;ηT=0.85;C D=0.25;A=0.746m2; 滚动阻尼系数由经验公式:f=f0+f1v 100+f4(v 100 )4可算出 查表后取:f0=0.01;f1=0.00027;f4=0.0012; 由此求得:u a=118km/h。 2.3确定传动比 根据公式: u a=0.377rn i g i o i c 式中:u a=118km/h;r=0.2667m;n=9000rpm;i g=1.272;i c=1.822;求得:i o=3.3 2.4 链条的选择 2.5大链轮的计算 因为小链轮齿数Z1=15且ic=Z2 Z1 所以: 大链轮齿数:Z 2 =49 分度圆直径:d= p sin(180°/z) =12.7 sin180°49 ? =198.22mm 齿顶圆直径:d a=p(0.54+cot180° z ) =204.67mm 齿根圆直径:d f=d?d1=190.30mm 2.6 链速的确定 由公式v= znp 60×1000 得 v=14.37m/s

FSAE赛车悬架设计(清华)

FSAE赛车悬架设计 袁振(1),尹伟奇(2),刘爽(1) 1.清华大学汽车工程系, 2.清华大学物理系 【摘要】本文的目的是完成对清华大学FSAE车队2010年赛车的悬架设计,为车队以后的工作留下一份设计和分析思路。首先结合规则要求,确定赛车的偏频,进而计算出包括悬架刚度在内的有关参数,为更进一步的计算打下基础。之后分析了车轮定位参数对赛车性能的影响,明确了赛车悬架设计的有关基 本原则。通过ADAMS软件完成了前悬架的参数模型,并结合整车设计参数,进行仿真分析。利用ADAMS 软件的优化功能,对悬架参数进行优化。 【关键词】FSAE,悬架设计,CATIA,ADAMS Suspension Design for FASE Racecar Yuan Zhen(1), Yin Weiqi(2), Liu Shuang(1) 1. Department of Automotive Engineering, Tsinghua University 2.Department of Physics,Tsinghua University Abstract:Tsinghua University FSAE program currently has no rigorous method for designing and analyzing the student-made racecars. This paper is to complete the suspension and to leave them not only a design but an idea of how to design. In suspension design process, I referred the general process. For the first, I combined regulatory requirements and determined the free frequency of the car. And then, I calculated a number of parameters, laying the foundation for the further calculation. For the next, I made it out how wheel alignment parameters will influence the performance of the car, and figured out some basic principles. I completed the parameter model of the front suspension with ADAMS. After that, I started to simulations. But results were not so satisfied. By using ADAMS Insight.,I got a set of ideal results with which the changes of wheel alignment parameters was within the range of experience. Key words: FSAE, Suspension design, CATIA, ADAMS 1悬架设计的要求 一般汽车悬架设计要求保证汽车具有良好的行驶平顺性,故悬架的固有频率应较低,普通乘用车偏频为0.5-1.5Hz。对于赛车而言,舒适性则显得不是那重要,所以赛车悬架的偏频要高一些,具有适中负升力的赛车偏频为1.5-2Hz,具有高负升力的赛车,悬架的偏频为3-5Hz[1]。 悬架应该具有合适的减震性能,能快速衰减震动。 悬架应该能够保证赛车具有良好的操纵稳定性,转向时,赛车具有中性的转向特性;车轮跳动时,应不使车轮的定位参数变化过大,转向杆系与悬架导向机构的运动相协调。 赛车制动和加速时保证车身稳定,减小车身俯仰。 赛车在转弯时,侧倾幅度不能太大[2]。 能可靠地传递车身与车轮之间的一切力和力矩,在满足零部件轻的同时还要有足够的强度和寿命。当然对于赛车,寿命往往只有几个小时近百公里,但是我们制造的FSAE赛车同时需要让车手平时练习,所以寿命还是需要有保障的。 2悬架主要性能参数的确定

载重车悬架设计开题报告

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杭州电子科技大学
毕业设计(论文)开题报告
题目 学院 专业 姓名 班级 学号 指导教师
载重车悬架系统设计 信息工程学院
机械设计制造及其自动化 唐云飞
11090111 11901122
赵骆伟

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一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义
1.1 课题的设计意义:
随着汽车在生活中的越来越广泛的应用,它已经不再只是人们代步的工具, 它在社会发展中也起着非常重要的作用。它为人们的生产效率带来了提高。特别 是在公路运输中。
作为载人的工具之一,舒适性是不可忽略的一个条件。悬架也就应允而生。 现在的小轿车的悬架系统已经发展到非常成熟了,并可以使长途的驾驶者带来更 多的舒适性,减轻了驾驶者和乘客的疲劳程度。但是,载货货车却远远达不到这 样的效果。同时货车却常常在长途的路途上行走,为驾驶者带大的疲劳程度,也 不利于在行车安全。因此货车的悬架系统尽可能地设计到更好的舒适性,减轻架 驶者的行车过程中的疲劳程度。
悬架是保证车轮或车桥与汽车承载系统(车架或承载式车身)之间具有弹性 联系并能传递载荷,缓和冲击,衰减振动以及调节汽车行驶中的车身位置等有关 装置的总称。并且随着研究的进一步深入,发现悬架的性能还影响着整车的很多 性能,包括行驶平顺性,行驶车速,燃油经济性和运营经济性等。特别是在工业 中应用较多的运输车辆的悬架系统的设计,对于用车单位十分重要。悬架系统的 制造成本要低,要便于维护、保养,并且工作可靠,使用寿命长[1]。
1.2 悬架国内外研究动态:
半主动悬架的研究工作开始于 1973 年,由 D.A.Crosby 和 D.C.Karnopp 首先提出。半主动悬架以改变悬架的阻尼为主,一般较少考虑改变悬架的刚度。 工作原理是:根据簧上质量相对车轮的速度响应、加速度响应等反馈信号, 按 照一定的控制规律调节弹簧的阻尼力或者刚度。半主动悬架产生力的方式与被动 悬架相似,但其阻尼或刚度系数可根据运行状态调整,这和主动悬架极为相似。 有级式半主动悬架是将阻尼分成几级,阻尼级由驾驶员根据 “路感”选择或由 传感器信号自动选择; 无级式半主动悬架根据汽车行驶的路面条件和行驶状态,

大学生方程式赛车使用材料分析

大学生方程式赛车使用材料分析 机械工程学院 1116150107 包俊 中文摘要:本篇论文介绍了大学生方程式赛车所用的材料,主要从车身材料,底盘材料以及车轮材料三个方面介绍。材料是方程式赛车的基础,必须具有优良的性能。其中,车身材料主要采用的是碳纤维,它具有轻盈,抗冲击的性能;赛车底盘则采用蜂窝铝材和碳纤维合成的复合材料,其具有机械强度高,耐温性好,耐腐蚀性好等性能;而车轮材料则比较复杂,会根据比赛赛道的不同选用不同的轮胎,有的软,有的硬,每场比赛所使用的轮胎成分差别很大,但是其外框主要是尼龙和聚酯纤维的复杂编织物。 English Abstract: This paper introduces the formula of materials used for college students, mainly from the body material, material of the chassis and wheel material is introduced from three aspects. Material is a Formula One racing based, must have excellent performance, which, the body material is the main use of carbon fiber, it has a light, shock resistant performance; racing chassis uses the titanium alloy material, which has high mechanical strength, good temperature resistance, good corrosion resistance and other properties; while the wheel material more complex, depending on the race track choose different tires, some soft, some hard, every game the used tire composition varies greatly, but the frame is mainly nylon and polyester fiber complex woven fabric. 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。而本文则主要对其车身所用材料展开探究,赛车主要由车身,底盘和轮胎构成,下面就从这三方面来分别详细地介绍其所用材料和性能特点。 车身材料:碳纤维 车身是一辆赛车的主体部分,其重要性不言而喻,而赛车对于速度的追求则理所当然地要求车身材料必须具有轻盈的特点。而作为赛车手的屏障,其又必须具有良好的抗冲击性能,这两种看似矛盾的要求必须在一种材料中体现,似乎有些困难,而碳纤维材料则很好地符合了这两样要求。碳纤维,又称碳化纤维,泛指一些以碳纤维编织或多层复合而成的材料。因为它又轻又坚硬,所以它的用途很广泛。碳纤维在汽车领

大学生方程式赛车悬架设计

大学生方程式赛车悬架设计 加布里埃尔·德·波拉爱德华多 圣保罗大学摘要 独立完成一次大学生方程式赛车的悬架设计。首先分析赛规,通常,赛规会对悬架的最小行程和轴距作出限制,并且给出本次设计所要达成的最终目的,除此之外还会评判出得分最高的一个团队。本文会讨论到轮胎的运动,并详细分析前后悬架的拉杆不等长的摆臂。维度论是基于CAD的尺寸限制发展出来的。在总的力与时间的图上分析了暂态稳定、控制和操纵性能。在分析运动学和动力学时创建了多体模型。该模型能模仿侧翻,驾驶和操纵并且能进行几何调整,使得弹簧和阻尼器实现其性能。 前言 美国汽车工程师学会举办的大学生方程式汽车大赛激励学生 们去设计、制作一个小的方程式风格的赛车,并参加比赛。竞争的基础是假设一个公司集合了一个工程师团队来制造一个小的方程式赛车。第一步是分析赛事规则,赛规限制悬架系统的最小轮距为50mm,轴距大于1524mm。FSAE悬架工作在一个狭窄的车辆动力学范围,这是由于赛道尺寸决定的有限过弯速度,140公里每小时为最高速度和60公里每小时为转弯最高速度。比赛的动态部分包括15.25m的直径防滑垫,91.44m的加速项目,0.8km的越野赛,44km耐力赛。 设计目标已经给定并且会评判出得分最高的十个团队。悬架系统的几何部分集中在一些悬架设计理念和亮点的基本领域。因此,

FSAE悬架设计应该集中在竞赛的限制因素方面。例如,车辆轮距宽度和轴距是决定汽车操纵性设计成功与否的关键因素。这两个尺寸不仅影响重量传递还影响转弯半径。设计目标是首先满足赛则,其次降低系统重量,创造最大的机械抓地力,提供快速响应,准确的传输驱动程序的反馈,并能调节平衡。 轮胎和车轮 悬架设计过程中采用了“由外而内”的方法,先选择满足赛车要求的轮胎,然后设计悬架以适应轮胎参数。短的比赛时间和低速的比赛项目都要求轮胎快速达到其工作温度。轮胎对于车辆操纵性很重要,设计团队应当充分地调查轮胎尺寸及可用的化合物材料。轮胎的尺寸在这一阶段的设计中很重要,因为在确定悬架的几何结构之前,轮胎的尺寸必须已知。例如,一个给定了车轮直径的轮胎高度决定,如果轮胎内部被组装起来了,下球接头应当离地面多近。 设计者应当意识到提供对于给定车轮直径的轮胎尺寸的数量是有限的。因此,考虑到轮胎对于汽车操纵性的重要性,选择轮胎的过程应当有条不紊。由于轮胎在地面上的部分对抓地力有很大的影响,有时希望使用宽的轮胎,增加牵引力。然而,切记宽的轮胎使回转质量增加,而这又使FSAE发动机的加速受到限制。 相比较使用宽轮胎而引起的牵引力的增加,这些增加的回转质量也许会对整车的性能产生更大的损害。宽轮胎不仅增大质量,而且使受热的橡胶数量增加。因此比赛用的轮胎必须设计成在某一特定的

FSAE赛车悬架设计

中北大学信息商务学院毕业论文开题报告 学生姓名:赵大谦学号:11010141X51 学院、系:机械工程系 专业:车辆工程 论文题目:FSC赛车悬架设计及优化 指导教师:杨世文 2015年3月22日

1.结合毕业论文情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述: 文献综述 一、本课题的研究背景及意义 悬架通过吸收车辆振动来改善乘坐舒适度错误!未找到引用源。。悬架运动学特性是一些悬架结构参数随车轮跳动的变化规律, 与悬架的导向机构有关.。这些参数的变化会使车轮的地面附着情况及滚动趋向发生变化, 进而影响车辆的动力性、制动性和操纵稳定性等性能错误!未找到引用源。。双横臂悬架系统常用在后轮驱动的汽车中,双横臂独立悬架是现代汽车常用的结构形式,特别是在赛车上得到了广泛的应用,其设计好坏对操纵稳定性、平顺性和安全性有着重要的影响错误!未找到引用源。。操纵稳定性不仅影响到汽车驾驶的操纵方便程度, 而且也是决定汽车高速安全行驶的一个主要性能。 FSE赛车悬架系统进行设计的目的与意义,在于探讨悬架运动学参数的变化规律,为赛车调试提供理论依据错误!未找到引用源。。确保赛车具有良好的操纵稳定性和行驶平顺性。确保所设计悬架在车队赛车上运用的可行性和可靠性错误!未找到引用源。。 二、本课题的国内研究现状 我国从80年代开始逐步开展对汽车悬架运动学的研究,研究成果则多见于90年代。其中,中国工程院院士郭孔辉所著的《汽车操纵稳定性》对悬架运动学作了最为系统的分析,并且在国内首次提出了从侧向力、纵向力转向的角度研究悬架运动学错误!未找到引用源。。吉林大学的林逸教授等人在90 年代也先后在各报刊发表文章阐述了橡胶元件的基本性能,着重分析了独立悬架中橡胶元件对汽车操纵稳定性的和平顺性的影响,并提出了处理运动学问题的思路和方法错误!未找到引用源。。清华大学张越今博士著的《汽车多体动力学及计算机仿真》一书,重点介绍了整车多体系统弹性模型的建立方法错误!未找到引用源。。 虽然国内对悬架动力学的研究比较多,但是由于悬架结构的复杂性对于对于悬架的有限元研究还是并不是很多。华南理工大学的黄向东教授在1994年发表的文章中介绍了分析汽车悬架系统的新方法有限元新分析,对于几种常见的悬架有限元模型进行了讨论和分析,讨论了悬架的有限元模型的可靠性和准确性,同时也提出了建模时的难点和技术关键,为以后的悬架有限元分析奠定了基础错误!未找到引用源。。吉林工业大学的初亮对滑

悬架设计毕业设计开题报告

悬架设计毕业设计开题 报告

毕业设计(论文)开题报告题目: SUV汽车的设计---悬架部分 课题类别:设计□论文□ 学生姓名:殷燕峰 学号: 200320050130 班级:交运03-01班 专业(全称):交通运输(载运工具运用工程) 指导教师:徐桥生 2007年4月01日

二、设计(研究)现状和发展趋势(文献综述): 汽车悬架现状 悬架是现代汽车上的重要总成之一,它把车架(或车身)与车轴(或车轮)弹性地连接起来,并能传递载荷、缓和冲击、衰减震振动以及调节汽车行驶中的称车身位置等,都保证汽车行驶的平顺性。尽管一百多年来汽车悬架从结构型式到作用原理一直不断的演进,但从结构功能上、它都是有弹性元件、减振装置和到导向机构三部分组成。 (一)汽车悬架一般可分为两大类:非独立悬架和独立悬架。 1.非独立悬架 结构特点:两侧车轮安装在一根车轴的两端,车轴通过弹性元件与车架或车身相连,当一侧车轮因道路不平而跳动时,将影响另一侧车轮的工作。 适用于:负荷大的客车和货车 种类:(1)钢板弹簧非独立悬架 (2)螺旋弹簧非独立悬架[1]如图1 图1.非独立悬架 优点:结构简单、制造容易、维修方便、工作可靠。. 缺点:汽车平顺性较差、高速行驶时操稳性差、轿车不利于发动机、行李舱的布置。 应用:货车、大客车的前、后悬架以及某些轿车的后悬架。 2.非独立悬架型式 1.钢板弹簧式非独立悬架 板簧式非独立悬架主要由钢板弹簧和减振器组成[6]。如图2 :

2.螺旋弹簧式非独立悬架 螺旋弹簧非独立悬架由螺旋弹簧、减振器、纵向推力杆和横向推力杆组成。常用于轿车的后悬架[6]。如图3 : 图2 钢板弹簧式非独立悬架示意图 图3 螺旋弹簧式非独立悬架 3.空气弹簧式非独立悬架 空气弹簧非独立悬架主要由囊式空气弹簧、压气机、车身高度调节控制阀、控制杆等组成。采用空气弹簧悬架容易实现车身高度的自动调节[5] [7]。如图4: 图4 空气弹簧非独立悬架示意图

方程式赛车悬架系统设计分析中期报告

河北工业大学本科毕业设计(论文)中期报告 毕业设计(论文)题目:方程式赛车悬架系统设计分析 专业:车辆工程 学生信息:学号:082886;姓名:樊广阔;班级:车辆083 指导教师信息:教师号:86024;姓名:武一民;职称:教授 报告提交日期: 一、前期具体工作及取得进展 1.查阅FSAE赛车及相似汽车悬架结构,确定所设计赛车悬架结构。 根据文献及FSAE赛车实车相关图片初步确定采用不等长双横臂拉杆弹簧独立悬架,制动器形式采用盘式制动。上下两横臂采用A型结构,且由杆件代替,上下A臂不平行且不等长,为了保证运动时轮距变化不大采用上横臂短、下横臂长的结构形式。 悬架杆件采用SAE4130钢管,尺寸为12x1.5以及,并采用SA型外螺纹杆端关节轴承,型号为:SA8E。横臂与转向节的链接采用GE型向心关节轴承,型号为:GE8C。减震器及弹簧选取螺旋弹簧套在减震器外侧的结构,减震器的一端通过摇臂与拉杆连接,另一端连接在车架上。横向稳定杆与摇臂的连接同样采用外螺纹杆端关节轴承,型号为:SA6E。摇臂的旋转中心采用的是自润滑轴承,型号为10x14x20。整体结构的布置形式大概如下图所示: 2.初步确定悬架相关参数。 根据赛事规定6.3.1 赛车轮辋直径必须至少为203.2mm(8.0 英寸),因此结合查阅相关资料及简单计算轮辋采用13X8尺寸,即轮辋直径为330mm。轮胎选取Continental轮胎,型号为195/45R13,轮胎外径为510mm。 根据赛事规定6.2 离地间隙:在比赛中,在有车手乘坐时,赛车的静态离地间隙必需至少25.4mm(1 英寸),因此,初步设计赛车最小离地间隙为30mm。 根据赛事规定2.3 轴距赛车的轴距必须至少为1525mm(60 英寸)。轴距是指在车轮指向正前方时同侧两车轮的接地面中心点之间的距离。因此,初步设计赛车轴距为1535mm。 根据赛事规定2.4 轮距赛车较小的轮距(前轮或后轮)必须不小于较大轮距的75%。 此次设计初步设计前轮距为1200mm,后轮距为1180mm。 根据赛事规定 6.1.1 赛车所有车轮必须安装有功能完善的、带有减震器的悬架。 在有车手乘坐的情况下,轮胎的跳动行程至少为50.8mm(2 英寸),其中向上25.4mm

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