大学生方程式赛车设计(模具及卡具设计)
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大学生方程式纯电动赛车(总体设计)摘要本文详细介绍了本次设计的方法及指导思想,本次设计的内容是大学生方程式纯电动赛车的设计。
纯电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。
由于对环境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好,但当前技术尚不成熟。
随着计算机和电子产品继续开放级骑,电动车技术已经成熟和完善,使驾驶变得更安全,方便,灵活,舒适。
现在,从普通消费者从很远的电动车,只有在少数人匆忙它时髦。
电力汽车可以真正传统燃料汽车在未来竞争的汽车市场,最终会和智能汽车的电动汽车代替。
这只是时间问题。
在设计过程中,我是从电动机和电池的选择入手,为了使汽车获的最高行驶速度,经过计算选择了电机和电池。
在选好电机和电池后,和设计燃油汽车的底盘一样,并同时综合电动汽车的结构特点,对汽车的传动系统,行驶系统,转向系统,制动系统进行一一分析和布置。
在这为纯电动赛车车设计底盘的过程中,要特别注意电动汽车与燃油汽车不同的地方。
在我所设计的这辆纯电动赛车上,它的传动系很简单,是电机直接和主减速器用链传动直接连接,这样整个底盘的总布置也可以变的很自由。
关键词:纯电动赛车,电机,电池,底盘总布置ABSTRACTThis paper introduces in detail the design methods and the guiding ideology, the content of this design is a college student equation of pure electric car design. Pure electric car is powered by car power, with the motor driven wheel driving, conform to the requirements of road traffic and safety regulations of the vehicle. Because of less environmental impact compared with the traditional cars, its prospect is widely, but the current technology is not mature. With the computer and electronic products continue to open-class ride, electric car technology has matured and improved, making driving safer, convenient, flexible and comfortable. Now, the electric car from the ordinary consumer from very far, only a few people in a hurry fashionable it. Electric cars can really traditional fuel vehicles to compete in the future automotive market will eventually be electric cars and smart cars are replaced. This is only a matter of time that day will come for.In the design process, first is to the selection of motor and battery, in order to make the car won the highest speeds, I chose the motor and battery after calculation. After chooses the electrical machinery and the battery, is same with the design fuel oil automobile chassis, and simultaneously synthesizes the electric automobile the unique feature, to the automobile transmission system, the travel system, the steering system, the braking system carries on analyses and the design. In the car chassis design process for electric vehicles, it is important to pay special attention to the different parts of the electric vehicles and fuel cars. The electric car’s drive train I designed is very simple. motor and reducer connected directly with chain transmission, so the layout of the whole chassis is free.KEY WORDS: electric car, electromotor, the battery, the chassis layout目录第一章大学生方程式赛车介绍 (1)§1.1 FSAE 赛车起源 (1)§1.2 FSAE 赛车现状 (2)§1.2.1 赛车现状 (2)§1.2.2 我校赛车现状 (2)第二章纯电动汽车 (3)§2.1 纯电动汽车的发展 (3)§2.1.1 电动汽车电池发展 (3)§2.1.2 电动汽车行业发展 (4)§2.1.3 中国汽车驶入“无油”时代 (4)§2.2 汽车优点 (5)§2.3 发展现状 (6)§2.3.1 发达国家现状 (6)§2.3.2 中国现状 (8)§2.4 电动车的未来发展方向 (8)§2.5 大学生方程式纯电动赛车发展状况 (10)第三章赛车总体设计 (11)§3.1 赛车总体设计概述 (11)§3.1.1 总体设计要求 (11)§3.1.2 总体设计目标 (11)§3.1.3 整车结构 (12)§3.1.4 总体设计进度概述 (13)§3.1.5 课题的意义 (14)§3.2 赛车总体设计的一般顺序 (15)§3.3 赛车各系统设计 (17)§3.3.1 悬架系统设计 (17)§3.3.2 转向系统设计 (18)§3.3.3 制动系统设计 (18)§3.3.4 车架设计 (19)第四章赛车主要参数的初步确定 (21)§4.1 主要参数 (21)§4.1.1 主要技术参数 (21)§4.1.2 电动机的选择 (21)§4.1.3电动车电池面临的主要问题 (24)§4.1.4电动车电池的选择 (25)§4.1.5 轮胎的选择 (26)§4.2 赛车主要设计参数的确定 (27)§4.2.1 性能参数的计算 (27)§4.2.2 整车尺寸参数 (28)§4.3.3 主要技术参数 (29)第五章赛车动力性分析 (30)§5.1 行驶稳定性计算 (30)§5.2 动力性计算 (31)第六章赛车的底盘总布置 (33)§6.1 整车布置的基准的确定 (33)§6.2 赛车布置 (33)总结 (36)参考文献 (37)致谢 (38)。
中国大学生方程式赛车设计在汽车工业飞速发展的今天,赛车运动尤其是方程式赛车运动在全球范围内都拥有着广泛的影响力。
在这场技术的盛宴中,中国大学生方程式赛车设计正在崭露头角,他们以独特的视角,充满热情地参与到这个充满挑战与创新的项目中。
中国大学生方程式赛车设计赛事起始于2010年,以“培养大学生团队精神、设计和动手能力”为主旨,是一项由在校学生自行设计、制造、调试方程式赛车的比赛。
这种赛事不仅需要学生掌握扎实的理论知识,还需要他们具备极强的实践能力和团队合作精神。
在今年的比赛中,来自全国各地的车队都展现出了极高的竞技水平。
例如,华南理工大学车队以7项核心指标全部合格的优秀成绩夺得了总冠军。
这不仅体现了他们在赛车设计上的高超技能,更彰显了他们在团队合作和创新上的实力。
方程式赛车的设计与制造是一个复杂且繁琐的过程。
从最初的草图设计,到最后的赛车制造完成,每一步都需要精细的计算和设计。
而且,由于比赛规则的限制,每辆赛车都需要在保证性能的同时,尽可能地降低成本和重量。
这无疑是对参赛者们的一次巨大的挑战。
然而,这些年轻的大学生并没有被困难所吓倒。
他们以积极的态度和极高的热情投入到这个项目中,用他们的智慧和努力,一次次突破难关,一次次刷新记录。
他们的努力不仅仅体现在赛车的性能上,更体现在他们的团队合作和创新能力上。
中国大学生方程式赛车设计比赛不仅提供了一个展示大学生们创新能力的平台,更是他们实践理论知识的最佳场所。
在这个平台上,他们可以自由发挥,大胆创新,从而提升自我价值。
同时,通过这样的比赛,他们也提前接触到了社会的挑战与压力,为未来的职业生涯打下了坚实的基础。
中国大学生方程式赛车设计比赛对于推动中国汽车工业的发展也起到了积极的推动作用。
通过参与这样的比赛,学生们可以更加深入地了解到汽车工业的最新技术和趋势,从而提升自己的专业素养。
他们也通过这个平台结识了许多志同道合的朋友,为未来的合作与发展打下了良好的基础。
大学生F1方程式赛车整车设计毕业论文大学生F1方程式赛车整车设计摘要本文基于汽车理论课程实践所做的BAJA赛车模型,并结合FSAE 赛车比赛规则和赛道的布置特点,进行拓展设计一款大学生F1方程式赛车。
从赛车底盘角度出发,本文侧重于汽车车架的设计,因为车架是整车的重要组成部分,它不仅承受着来自路面的各种复杂载荷,同时也是其他总成的安装载体。
通过有限元法对车架结构进行分析,对提高整车的各种性能有重要的意义。
本文根据《中国FSC大赛规则(2012)》要求,首先利用UG6.0软件对赛车车架进行结构设计,建立起多个车架的三维模型,然后将设计出来的多个车架以及BAJA模型的车架导入到有限元软件中,对车架进行静力学分析,通过对比静力和应力分布图分析选出更优秀的车架。
同时对Formula SAE赛车的发动机系统、车轮系统、传动系统、悬架系统、转向系统、制动系统等进行选型和整体布置,然后根据所选的总成参数对整车动力性能进行匹配以及整车动力性能进行分析,从而设计出一款符合大赛要求同时性能优异的赛车。
关键词:UG,大学生F1方程式赛车,车架,有限元分析,动力匹配Formule SAE Collegiate Design of The Racing CarABSTRACTThe article is Based on the BAJA racing car model which is made at the Practice of Automobile Theory Course , and at the same time with combinations of the FSAE car racing game rules and the circuit layout characteristics, to expand the design of a formula sae race car. Start from the chassis of the car , this article focuses on the design of automobile frame, because the frame is an important part of vehicle, it not only suffered from a variety of complex surface load, at the same time it is the carrier to installthe other assembly. Through the finite element method analysis of frame structure, has important significances to improve the vehicle performance. According to《FSC contest rules (2012) of the People's Republic of China》requires, first of all, using the software of UG6.0 to carrry out on the car frame structure design, setting up multiple 3 d model of the frame, and then imported multiple frame and BAJA model frame into the finite element software, using the statics to analysis the frame, by comparing the static and stress distribution analysis to select the better frame. To select the type of Formula SAE racing car engine system, the wheel system,the transmission system, the suspension system, the steering system and the brake system and layout of the whole, and then according to the parameters of the selected to match the vehicle dynamic performance and analyzed the vehicle dynamic performance , Thus design a car to match requirements of the competition and also have performances.KEY WORDS:UG, the formula 1 racing car of College students, frame ,finite element analysis , dynamic matching.目录第一章绪论1.1、 Formule SAE概述1.1.1、背景1.1.2、发展及现状1.2、任务及目标第二章赛车总体参数与主要总成的选择2.1、概述2.1.1、总体设计因满足的要求2.1.2、总体设计的目的2.2、汽车形式的选择2.2.1、轴数2.2.2、驱动形式2.2.3、布置形式2.3、汽车主要参数的选择2.3.1、汽车主要尺寸的确定2.3.2、汽车质量参数的确定2.3.3、汽车动力性参数的确定2.4、发动机的选择2.4.1、发动机限制2.4.2、发动机主要性能指标的选择2.4.3、进气系统2.4.4、排气系统2.5、传动系统2.5.1、变速箱性能参数的确定2.5.2、主减速器及差速器的确定2.6、轮胎和轮辋的选择2.7、悬架系统的选择2.7.1、比赛要求2.7.2、悬架的作用2.7.3、悬架的分类2.7.4、悬架的选择2.7.5、方程式赛车悬架的特殊性2.8、制动系统的选择2.8.1、制动系统要求2.8.2、制动器的分类2.8.3、制动器的选择2.9、转向系统的选择2.9.1、转向的要求2.9.2、转向系的确定2.10、车架形式的选择2.10.1、车架的定义2.10.2、车架的设计2.10.3、车架的分类第三章赛车整车的总体设计3.1、车架的设计3.1.1、车架的设计流程3.1.2、车架设计要求3.1.3、名词解释3.1.4、车架设计过程3.1.4.1、前环以及前斜撑设计3.1.4.2、主环设计3.1.4.3、支撑要求3.1.5、车架材料的选择3.1.6、车架焊接方式的选择3.2、其他部件的三维建模3.2.1、发动机总成以及变速箱三维建模3.2.2、制动总泵以及各个踏板的三维建模3.2.3、悬架系统建模3.2.4、制动系统的三维建模3.2.5、车轮三维建模3.2.6、后驱动桥三维建模3.2.7、转向系统的设计3.2.8、油箱三维模型的建立3.2.9、车身的设计3.2.10、座椅的设计3.2.11、赛车的总装第四章整车设计中的关键问题4.1、车架强度校核4.1.1、有限元软件介绍4.1.2、有限元模型的建立4.1.3、模型的简化及建立4.1.4、网格划分4.1.5、车架静力学分析4.1.5.1、车架静态载荷分析4.1.5.2、工况分析及边界条件处理4.1.5.3、弯曲工况分析4.1.5.4、制动工况的分析4.1.6、车架刚度分析4.1.6.1、车架扭转刚度分析4.1.6.2、车架弯曲刚度分析4.1.7、车架模型(二)的有限元模型分析4.2、动力系统计算匹配及评价4.2.1、概述4.2.2、动力性能计算4.2.2.1、动力性相关公式4.2.2.2、计算过程及结果4.2.2.3、本节结论第五章结论参考文献致谢绪论1.1、Formule SAE概述1.1.1、背景Formula SAE,是由各国SAE,即汽车工程师协会举办的面向在读或毕业7个月以内的本科生或研究生举办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在加速、刹车、操控性方面有优异的表现并且足够稳定耐久,能够成功完成规则中列举的所有项目业余休闲赛车。
大学生方程式赛车车架设计摘要:为了保证赛车车架安全可靠性、操作稳定性,对车架进行各工况分析;为提高其燃油经济性,对车架轻量化设计分析。
本文采用CATIA三维软件对车架进行三维设计,利用有限元分析软件对车架进行模态分析,有效缩短整个车架设计与制造的时间;采用LMS Test. Lab振动测试软件对车架的模态进行测试,解决了车架与发动机及传动部件的共振问题。
同时,进行了人机工程实验数据采集,解决了车手驾驶易疲劳问题。
关键词:车架;有限元分析;人机工程;振动Abstract:In order to ensure the safety, reliability and operationalstability of the racing car frame, various working conditions of the frame are analyzed; In order to improve its fuel economy, the lightweight design of the frame is analyzed. In this paper, CATIA three-dimensional software is used for three-dimensional design of the frame, and finite element analysis software is used for modal analysis of the frame, which can effectively shorten the designand manufacturing time of the whole frame; Use LMS test Lab vibration test software tests the modal of the frame, and solves the resonance problem between the frame and the engine and transmission components. At the same time, the man-machine engineering experiment data collection is carried out to solve thedriver fatigue problem.Key words: frame; finite element analysis; ergonomic; vibration一、课题研究背景和意义中国大学生方程式汽车大赛自2010本土化以来,经过几年的学习与沉淀,不管是举办方或者是学生团队都有了蓬勃的发展,成绩喜人。
104AUTO TIMEAUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计大学生方程式赛车整车设计姜沛羽 任峰 李龙海长春师范大学工程学院 吉林省长春市 130032摘 要: 赛车的整车设计是赛车制造过程中的第一步也是最重要的一步,本文中写明长春师范大学工程学院车辆工程专业根据FSEC 规则设计的赛车的整车设计方案,详细的论述了该车的整车主要参数、悬架、转向、电气、车架等方面的设计方案。
关键词:FSEC 赛车;整车设计;转向系统;电气系统;车架1 引言中国大学生电动方程式汽车大赛(FSEC)是由中国汽车工程学会主办,考验各个有汽车专业高校学生在汽车设计与制造方面能力的比赛,全国多所院校参加。
本文围绕本次大赛长春师范大学新时代车队自主设计的赛车展开,分析了该车的整车主要参数、悬架、转向、电气、车架等方面的设计,并通过对实车的测试,验证的设计过程的合理。
2 整车主要参数整车的设计理念是在兼顾大赛规则、成本、性能等因素下尽量选择合适的轴距,同时做好承重合理分布、前后轴载荷的均匀分配。
轴距和轮距是很重要的参数,轴距的大小会影响到整车的质量和中心的额位置,增加轴距长度,会提高抗俯仰和横摆性能增强稳定性,但同时会一定程度上影响汽车的灵活性。
综合考虑到轻量化、重心位置等因素,将轴距定为1650mm以达到理想的性能。
根据大赛规则,车辆的最小轮距不可以小于最大轮距的75%,轮距的选择决定了汽车的横向宽度、横向稳定性等因素,综合考虑,前轮轮距定为1220mm,后轮轮距定为1180mm,并确定汽车总宽1220mm,考虑到车架的长度,将汽车总长定为2450mm。
3 悬架系统设计悬架系统采用了推杆不等长双横臂独立悬架,并选用10英寸铝合金轮辋、Hoosier43105轮胎。
通过ANSYS分析,确定了推杆长度以及最佳焊点,并在后期的调试中进行了严谨的修改,以保整车的最佳状态。
4 转向系统设计在比赛中,八字绕环和高速避两个项目对赛车的转向系统提出了很高的要求,因为车身较轻,故采用了无助力的机械式转向器并将其附于车架底部。
大学生方程式赛车设计(模具及卡具设计)(有cad图三维图)毕业设计(论文)题目大学生方程式赛车设计(模具及卡具设计)2013年5月30日方程式赛车模具及卡具设计摘要本文依据大学生方程式汽车大赛FSAE赛事技术规则对大学生方程式赛车整体车架、悬架进行了模具及卡具设计。
在卡具设计当中不仅需要考虑赛车车架各杆件是否定位完全以及夹紧可靠,同时必须考虑支撑杆件的强度和刚度能否满足要求,最终还必须考虑焊接空间是否与支撑杆干涉。
在模具设计当中不仅要考虑凸、凹模的加工精度以及冲压机的选择,同时还必须考虑凸、凹模的强度和刚度。
本文在完全满足上述要求的前提下对模具及卡具进行了设计。
在模具及卡具设计之初,将方程式汽车大赛的有关规定和评分标准,作为后续模具及卡具设计的技术规范要求;为了达到卡具设计合理性的目的,本设计参考了湖南大学、天津大学以及部分国外大学的赛车模具及卡具。
进入设计阶段,本设计通过分析比较几种模具及卡具的结构形式,决定选择定位与夹紧一体化的卡具设计,采用压弯模制得对强度要求较高的主环。
然后依据技术规范、车架的最终尺寸确定了卡具及模具的结构形式和具体尺寸,并在UG7.0中建立车架卡具的模型。
再对模具及卡具进行受力分析,使各杆件能合理的定位、夹紧,使主环能满足强度和精度的要求,直至模具及卡具结构满足各个方面的要求。
关键词:FSAE,模具,卡具,建模,工艺分析FORMULE SAE—A MOLD AND FIXTURE DESIGNABSTRACTBased on equation FSAE car competition event technical regulations of university students for the college studentsformula overall frame, suspension for the mould and fixture design. In fixture design not only need to consider whether or not the car frame each bar of positioning and clamping completely reliable, at the same time must consider the strength of the support bar and stiffness can meet the requirements, the final must also consider whether the welding space interference with the support bar. During mold design should not only consider the machining precision of the convex, concave die and punch, also must consider the intensity of the convex, concave die and stiffness. In this paper, on the premise of fully meet the above requirements on the mould and fixture design.At the beginning of the mould and fixture design, the formula car contest regulations and criteria, as the follow-up mold and fixture design of the technical specification requirements; In order to achieve the purpose of fixture design rationality, the design reference of Hunan university, Tianjin university and some of the foreign car mold and fixture. Entered the stage of design, this design through the comparative analysis several kinds of mould and the structure of fixture, decided to choose integration of positioning and clamping fixture design, USES the bending molding of strength to demand higher main ring. Then according to specification, to obtain the final size of the frame the structure of the mould and fixture and the specific size, and set up in the UG7.0 frame models of the fixture. Stress analysis was carried out on the mold and fixture, make each bar can reasonable positioning, clamping, the main ring can meet the accuracy requirement of the strength and, until the mold and fixture structure meet the requirements of all aspects.Key words: FSAE, mould, fixture, modeling, process analysis 目录第一章绪论 (1)§1.1 赛事简介 (1)§1.2 大赛性质 (2)§1.3 大赛理念 (2)§1.4 愿景与使命 (2)§1.5 组织结构 (3)第二章焊接卡具的设计 (4)§2.1 焊接的主要类型 (4)§2.1.1 点焊 (4)§2.1.2 凸焊 (4)§2.1.3 钎焊 (5)§2.1.4 二氧化碳焊 (5)§2.2 车用焊接卡具分析 (5)§2.3 焊接夹具的分类 (6)§2.3.1 无驱动夹具 (6)§2.3.2 气动夹具和手动夹具 (6)§2.4 焊接夹具的结构设计 (7)§2.5 六点定位原则在车身焊装夹具上的应用 (7) §2.6 焊装夹具设计原则 (8)§2.7 焊装夹具的基本要求 (8)§2.8 工艺分析 (9)§2.8.1 车架的分析 (9)§2.8.2 基准的选择 (9)§2.8.3 制定工艺路线 (10)§2.9 定位、夹紧元件的选择 (11)§2.9.1 定位元件及定位方式的选择 (11)§2.9.2 工件的夹紧及对夹紧装置的要求 (13)§2.9.3 定位误差的分析与计算 (13)§2.10 工件的夹紧 (14)§2.10.1 夹紧装置的设计原则 (15)§2.10.2 夹紧力确定的基本原则 (16) §2.10.3 减小夹紧变形的措施 (18)第三章模具的设计 (20)§3.1 模具的发展与现状 (20)§3.1.1 国内模具的发展与现状 (20)§3.1.2 模具CAD/CAE/CAM技术 (22) §3.2 零件工艺性分析 (23)§3.2.1 材料选择 (23)§3.2.2 结构分析 (23)§3.2.3 工艺分析 (24)§3.3 U形件弯曲模结构设计 (25)§3.3.1 模具的整体结构 (25)§3.3.2 凸、凹模的结构和固定形式 (25) §3.4 模具零件的设计与计算 (26)§3.4.1 凸、凹模的间隙 (26)§3.4.2 弯曲力计算 (27)§3.4.3 凸模长度的确定 (28)§3.4.4 凹模尺寸的确定 (28)§3.5 冲压设备的选用 (29)§3.5.1 冲压设备主要技术参数 (29)§3.5.2 冲压力的计算 (31)§3.5.3 选择压力机 (31)§3.6 模具强度和刚度的计算 (32)第四章结论 (35)参考文献 (36)致谢 (38)第一章绪论§1.1 赛事简介Formula SAE 赛事由美国汽车工程师协会(the Society of Automotive Engineers 简称SAE)主办。
大学生方程式赛车设计(制动与行走系统设计)摘要Formula SAE赛事1980年在美国举办第一次比赛,现在已经是为汽车工程学会的学生成员举办的一项国际赛事,其目的是设计、制造一辆小型的高性能方程式赛车,并使用这辆自行设计和制造的赛车参加比赛。
中国大学生方程式赛车比赛的组织与开展始于2010年,至今已成功举办了三届。
本文主要阐述了在中国大学生方程式汽车大赛组委会制定的规则下,如何设计一辆Formula SAE 赛车的制动系统。
设计采用的是前盘后盘的液压双回路制动系方案。
它的工作原理是利用与车身(或车架)相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动趋势,亦即由制动踏板的踏板力通过推杆和主缸活塞,使主缸油液在一定压力下流入轮缸,并通过轮缸活塞推使制动衬片夹紧制动盘产生摩擦力矩,从而产生制动力,使车轮减速直至停车。
由于赛车本身质量较小,很多地方不能按常规的设计方法进行设计,我主要采用了市场调研的方法,先选取一些类似的车型,依据它们的制动系统结合赛车的实际情况反复验证,通过极限算法计算出完全制动时制动盘的最小尺寸。
同时在极限工况下对几个危险截面的零件的强度进行了校核,使其满足要求。
同时利用UG软件进行了建模,以辅助后续工作的顺利进行。
关键词:Formula SAE,赛车,制动,校核FORMULA RACING BRAKE AND WALKINGSYSTEM DESIGNABSTRACTFormula-SAE launched in the USA in 1980, Formula-SAE is now an international competition for Society of Automotive Engineers student members to form teams for the purpose of designing, building and competing in a small high-performance race car.The article discusses how to design a Formula SAE car's braking system。
大学生方程式赛车设计(发动机匹配试算与装配设计)摘要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。
本文具体研究大学生方程式赛车(FSAE)发动机系统的匹配试算和结构设计,通过了解发动机的性能参数、结构参数,运用发动机原理,汽车构造等所学的知识,根据大学生方程式赛车的比赛规则及网上查询资料,对发动机进行选择。
文章主要论述如何改进发动机的进排气及冷却系统,使发动机达到预想的状态,且符合大赛的规定。
对于进排气系统采用GT-Power、FLUNT等软件进行仿真计算设计,进排气系统的优化设计,采用四个分置的进气歧管,避免了各缸进排气时间不同造成的挣气现象,使得进排气更加顺畅,提高了进气效率,从而提升发动机的动力性能。
进气系统限流阀的应用使得赛车更加安全,同时也能让学生更加的主动去学习如何改进进气系统,做成两头锥的形状,使得进气无死角,又不会违背大赛规定。
应用流体力学设计谐振腔,使得进气尽量多。
关键词:方程式赛车(FSAE),发动机,匹配,进排气Design of FSAE(trial matching and assembly design of engine)ABSTRACTFormula SAE of China (hereinafter referred to as the "Chinese FSAE") is a study by the institutions of higher learning in vehicle engineering or relevant majors participate in automotive design and manufacture of the game.This paper studies college students formula (FSAE) matching calculation and structure design of engine system. by understanding the performance parameters, the structural parameters of the engine, using the principle of engine, automobile structure knowledge, According to the rules of the Formula SAE and search Information online to choose a engine . This paper mainly discusses how to improve the intake and exhaust and cooling system of engine, the engine to achieve the desired state, and in accordance with the competition rules. For the inlet and exhaust systems,use GT-Power FLUNT to simulation calculation. Optimization design of inlet and exhaust system,ues four intake manifold split,. avoid the phenomenon of each cylinder earn gas intake and exhaust is caused by the different time, the intake and exhaust more smoothly, improves the air intake efficiency, so as to enhance the power performance of the engine. The application of limited flow valve inlet system makes the car more secure, but also can make students more active go to study how to improve the intake system, made of two cone shape, so that the intake without blind angle, without violating the contest rules. Application of fluid mechanics designing resonant cavity, so that the intake as much as possible.KEY WORDS: Formula One racing (FSAE), engine, matching, The intake and exhaust.目录第一章大学生方程式赛车简介 (1)§1.1 赛事简介 (1)§1.2愿景与使命 (1)第二章发动机的匹配 (3)§2.1发动机的匹配 (3)§2.1.1匹配的定义 (3)§2.1.2发动机匹配的应用场合 (3)§2.2 发动机的机械匹配技术 (3)§2.2.1 发动机和变速器的选型和匹配 (3)§2.2.2 设计与分析 (4)§2.2.3 主要试验项目 (5)§2.3 发动机管理系统及其开发技术 (5)§2.3.1 发动机管理系统 (5)§2.3.2 发动机管理系统开发技术 (5)§2.4 发动机的标定技术 (6)§2.4.1 发动机标定 (6)§2.4.2 发动机标定软件 (6)§2.4.3 发动机标定设备 (6)§2.4.4 发动机标定试验 (7)§2.5 其它相关电气系统的开发 (7)§2.5.1车载网络系统的开发 (7)§2.5.2 电气线束系统的开发 (7)§2.6发动机的选购 (7)§2.6.1 赛车发动机的选择原则 (7)§2.6.2 以下是国内几款常用FSAE发动机的资料 (8)第三章发动机进排气系统的匹配 (14)§3.1 FSAE进排气系统和限流阀的关系 (14)§3.2 GT-Power介绍 (15)§3.3发动机的进排气管 (15)§3.3.1 进气管长度对发动机性能影响 (17)§3.3.2排气管长度对发动机性能影响 (17)§3.4 限流阀的作用意义 (17)§3.4.1 什么是进气限制器 (18)§3.4.2 进气限制器的作用 (18)§3.4.3 为什么要有进气限制器 (19)§3.4.4 进气限制器为什么要安装在节气门之后 (20)§3.5 谐振腔CAE分析方法 (20)§3.6 进排气歧管的设计 (21)§3.7进排气最终方案 (23)§3.7.1 进排气系统UG图 (23)§3.7.2进排气CAD图 (24)第四章冷却系统匹配 (26)§4.1 冷却系统的总体布置原则 (26)§4.1.1 提高进风系数 (26)§4.1.2提高冷却液循环中的散热能力 (26)§4.2 膨胀水箱的选择 (26)§4.3 水管的设计 (27)§4.4 防冻液的选择 (27)§4.5冷却系统的固定 (28)第五章润滑系统 (29)§5.1 润滑的意义 (29)§5.2 润滑的方式 (29)§5.3 润滑系统的组成及油路 (30)§5.4 曲轴箱通风装置 (30)§5.5 机油的功用 (31)§5.6 机油的使用特性及机油添加剂 (32)§5.7 机油的分类 (33)§5.8 机油泵 (34)§5.9 机油滤清器 (35)§5.10 冷却器 (36)第六章总结 (37)参考文献 (38)致谢 (39)附录 (40)第一章大学生方程式赛车简介§1.1 赛事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。
毕业设计(论文)题目大学生方程式赛车设计(模具及卡具设计)2013年5月30日方程式赛车模具及卡具设计摘要本文依据大学生方程式汽车大赛FSAE赛事技术规则对大学生方程式赛车整体车架、悬架进行了模具及卡具设计。
在卡具设计当中不仅需要考虑赛车车架各杆件是否定位完全以及夹紧可靠,同时必须考虑支撑杆件的强度和刚度能否满足要求,最终还必须考虑焊接空间是否与支撑杆干涉。
在模具设计当中不仅要考虑凸、凹模的加工精度以及冲压机的选择,同时还必须考虑凸、凹模的强度和刚度。
本文在完全满足上述要求的前提下对模具及卡具进行了设计。
在模具及卡具设计之初,将方程式汽车大赛的有关规定和评分标准,作为后续模具及卡具设计的技术规范要求;为了达到卡具设计合理性的目的,本设计参考了湖南大学、天津大学以及部分国外大学的赛车模具及卡具。
进入设计阶段,本设计通过分析比较几种模具及卡具的结构形式,决定选择定位与夹紧一体化的卡具设计,采用压弯模制得对强度要求较高的主环。
然后依据技术规范、车架的最终尺寸确定了卡具及模具的结构形式和具体尺寸,并在UG7.0中建立车架卡具的模型。
再对模具及卡具进行受力分析,使各杆件能合理的定位、夹紧,使主环能满足强度和精度的要求,直至模具及卡具结构满足各个方面的要求。
关键词:FSAE,模具,卡具,建模,工艺分析FORMULE SAE—A MOLD AND FIXTURE DESIGNABSTRACTBased on equation FSAE car competition event technical regulations of university students for the college students formula overall frame, suspension for the mould and fixture design. In fixture design not only need to consider whether or not the car frame each bar of positioning and clamping completely reliable, at the same time must consider the strength of the support bar and stiffness can meet the requirements, the final must also consider whether the welding space interference with the support bar. During mold design should not only consider the machining precision of the convex, concave die and punch, also must consider the intensity of the convex, concave die and stiffness. In this paper, on the premise of fully meet the above requirements on the mould and fixture design.At the beginning of the mould and fixture design, the formula car contest regulations and criteria, as the follow-up mold and fixture design of the technical specification requirements; In order to achieve the purpose of fixture design rationality, the design reference of Hunan university, Tianjin university and some of the foreign car mold and fixture. Entered the stage of design, this design through the comparative analysis several kinds of mould and the structure of fixture, decided to choose integration of positioning and clamping fixture design, USES the bending molding of strength to demand higher main ring. Then according to specification, to obtain the final size of the frame the structure of the mould and fixture and the specific size, and set up in the UG7.0 frame models of the fixture. Stress analysis was carried out on the mold and fixture, make each bar can reasonable positioning, clamping, the main ring can meet the accuracy requirement of the strength and, until the mold and fixture structure meet the requirements of all aspects.Key words: FSAE, mould, fixture, modeling, process analysis目录第一章绪论 (1)§1.1 赛事简介 (1)§1.2 大赛性质 (2)§1.3 大赛理念 (2)§1.4 愿景与使命 (2)§1.5 组织结构 (3)第二章焊接卡具的设计 (4)§2.1 焊接的主要类型 (4)§2.1.1 点焊 (4)§2.1.2 凸焊 (4)§2.1.3 钎焊 (5)§2.1.4 二氧化碳焊 (5)§2.2 车用焊接卡具分析 (5)§2.3 焊接夹具的分类 (6)§2.3.1 无驱动夹具 (6)§2.3.2 气动夹具和手动夹具 (6)§2.4 焊接夹具的结构设计 (7)§2.5 六点定位原则在车身焊装夹具上的应用 (7)§2.6 焊装夹具设计原则 (8)§2.7 焊装夹具的基本要求 (8)§2.8 工艺分析 (9)§2.8.1 车架的分析 (9)§2.8.2 基准的选择 (9)§2.8.3 制定工艺路线 (10)§2.9 定位、夹紧元件的选择 (11)§2.9.1 定位元件及定位方式的选择 (11)§2.9.2 工件的夹紧及对夹紧装置的要求 (13)§2.9.3 定位误差的分析与计算 (13)§2.10 工件的夹紧 (14)§2.10.1 夹紧装置的设计原则 (15)§2.10.2 夹紧力确定的基本原则 (16)§2.10.3 减小夹紧变形的措施 (18)第三章模具的设计 (20)§3.1 模具的发展与现状 (20)§3.1.1 国内模具的发展与现状 (20)§3.1.2 模具CAD/CAE/CAM技术 (22)§3.2 零件工艺性分析 (23)§3.2.1 材料选择 (23)§3.2.2 结构分析 (23)§3.2.3 工艺分析 (24)§3.3 U形件弯曲模结构设计 (25)§3.3.1 模具的整体结构 (25)§3.3.2 凸、凹模的结构和固定形式 (25)§3.4 模具零件的设计与计算 (26)§3.4.1 凸、凹模的间隙 (26)§3.4.2 弯曲力计算 (27)§3.4.3 凸模长度的确定 (28)§3.4.4 凹模尺寸的确定 (28)§3.5 冲压设备的选用 (29)§3.5.1 冲压设备主要技术参数 (29)§3.5.2 冲压力的计算 (31)§3.5.3 选择压力机 (31)§3.6 模具强度和刚度的计算 (32)第四章结论 (35)参考文献 (36)致谢 (38)第一章绪论§1.1 赛事简介Formula SAE 赛事由美国汽车工程师协会(the Society of Automotive Engineers 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。
比赛由三个主要部分组成:工程设计、成本以及静态评比;多项单独的性能试验;高性能耐久性测试。
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个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。
目前美国、欧洲和澳大利亚每年都会定期举办该项赛事。
比赛由三个主要部分组成:工程设计、成本以及静态评比;多项单独的性能试验;高性能耐久性测试。
为了达到比赛的目的、学生可以把自己假想设计人员。
某一制造公司聘请他们为其设计、制造和论证一辆用来评估该公司某一量产项目的原型车。
预期的销售市场是周末业余汽车比赛。