解读大学生方程式赛车--黑鲨
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方程式赛车的定义
嘿,朋友们!今天咱来聊聊方程式赛车。
啥是方程式赛车呢?简单来说,它就像是汽车世界里的超级明星!
方程式赛车那可是速度与激情的完美结合呀!它可不是一般的汽车比赛。
就好比跑步比赛,大家都在同一起跑线,按照同样的规则来竞争。
方程式赛车也有一套非常严格的规则和标准。
首先呢,这些赛车的设计和制造那可都是高科技的结晶。
它们轻得像一片羽毛,但又坚固无比,就像一个小小的超级机器。
这些赛车的外观都超级酷炫,各种流畅的线条,让人一看就热血沸腾。
然后说说速度,哇塞,那速度简直快得让人咋舌!就像闪电一样在赛道上飞过。
车手们要在极短的时间内做出各种精准的操作,这得需要多厉害的反应能力和技巧啊!这可不是一般人能做到的,他们都是真正的勇士。
再看看比赛的赛道,那可不是普通的马路哦!那是专门为方程式赛车设计的,有各种弯道、直道,充满了挑战。
车手们要在这样的赛道上飞驰,就像在玩一个超级刺激的游戏。
方程式赛车的比赛现场那氛围,简直了!观众们的欢呼声、呐喊声,能让你感觉自己的血液都在燃烧。
你想想,在现场看着这些超级赛车风驰电掣地跑过,那是一种什么样的体验?是不是超级想去感受一下?
方程式赛车不仅仅是一项运动,它更是一种精神的象征。
它代表着挑战、勇气和创新。
车手们不断挑战自己的极限,追求更快的速度;工程师们不断创新,让赛车变得更完美。
总之,方程式赛车就是这么牛!它是汽车世界的巅峰之作,是速度与激情的完美呈现。
难道你不想去深入了解一下它吗?。
北京理工大学全新碳纤维方程式赛车正式亮相
佚名
【期刊名称】《玻璃钢/复合材料》
【年(卷),期】2014(0)10
【摘要】9月22日,北京理工大学方程式赛车新车发布会在机械创新创业实践中心举行,由在校学生自行设计、制造和调试的汽油机方程式赛车“黑鲨五”和纯电动方程式赛车“银鲨三”首次向公众亮相。
【总页数】2页(P99-100)
【关键词】方程式赛车;北京理工大学;碳纤维;在校学生;汽油机;新车;电动
【正文语种】中文
【中图分类】U469.696
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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。
对速度的渴望:专访北京理工大学方程式车队Formula SAE项目文:Desperado 摄影:Desperado/北京理工大学方程式车队鸣谢:北京理工大学,北京理工大学方程式车队审编:健关键词:FSAE北京理工大学方程式车队黑鲨长篇大论的封面从1887年开始,人们就没有停下寻找缩短时间与速度之间距离的办法,百年过去,赛车已成为人们茶余饭后的谈资。
也许对于像笔者一样的人还是比较幸运的,虽然已经失去将赛车开上赛道的能力,也没有过多的能力真正意义的缩短速度与时间的差距,但我始终会关注赛车,因为真正对速度的热爱并不需要拥有些什么,而在于你如何看待速度。
2011年底,我走进中国权威理工科学府“北京理工大学”有幸与那里的一群喜爱追逐速度,并可以用自己全部课余时间来将自己的梦想实现的同学们。
还是先说说我自己吧,虽然承认自己目前还很年轻但对于一些人来讲我已经失去了很多东西,在上学时就本能的对数学充满着排斥以至于当时偏科非常严重。
真正意义上喜欢赛车还要从小学时谈起,原因很简单,那就是周围的人都喜欢赛车,当然这里说的赛车仅仅是看赛车,这也许就是我对速度追求的最开始阶段。
最最无厘头的是因为喜欢追求速度,自身条件也非常好,在那时我还入选了田径队并且在区内的比赛中获奖无数。
直到高中时我才发现,原来对速度的追求魔咒始终是会围绕着理科旋转,一时间,无奈选择了放弃。
看到理工大学的同学,给我的第一感觉就是对一件事的疯狂喜爱,从和几位同学聊天中得知,有的人开始喜欢赛车并不是从小就养着的爱好,而是不得已考上了“北理工”后无奈学上了汽车专业才慢慢热爱上的。
记得一位名家曾经说过:让人喜欢上一件事,并且热爱,是世界上最困难的事情。
在他们(北理工方程式赛车队)的世界里,最多的也许也只是梦想,不过在我一个外行眼里这种梦想甚至还离我很远,这在采访后的时间内困扰了我许久,始终无法面对这种现实。
也许他们是幸运的,有众多厂商包括学校会拨款帮助他们成功,坐拥北京首都优势,天时地利人和的材料资源也相比其他地区学府要更好得到,但他们成功了吗?起码他们很快乐,并且在快乐中学习,从快乐中充实,从快乐中享受速度带来的乐趣。
河南科技大学毕业设计<论文)题目大学生方程式赛车设计<总体设计)姓名吕许慧院系车辆与动力工程学院专业车辆工程指导教师牛毅2018年 6 月2日大学生方程式赛车设计<总体设计)摘要本次毕业设计为期二个多月,进行了方程式赛车的总体设计。
在设计中,主要运用了对比分析的方法,各项参数通过优化设计和UG、MATLAB等进行优化。
初期阶段,我们根据2018年大学生方程式汽车大赛规则确定了赛车整体布置方案,并进行论证与分析,初步确定赛车主要参数。
通过计算与对比,确定发动机型号,初选传动系最大传动比、最小传动比。
中期阶段,我们设计中使用UG6.0三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、转向的运动干涉分析。
利用发动机动力特性曲线特点,用MATLAB软件绘制出赛车驱动力-行驶阻力平衡图、加速度曲线图等,并详细计算赛车燃油经济性。
最后阶段,利用UG7.5进行导出赛车总体布置二维工程图,并制成总体参数表,并将第一代赛车与第二代赛车进行对比分析。
对于考虑到的实际生产中可能发生变化的悬架、车架和转向部件,预留方案。
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,巩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基础。
关键词:FSAE,总体参数,参数确定,总布置、赛车动力性、燃油经济性ABSTRACTFor two months, My graduation design is the ov erall design of the formula racing. we used the contrast analysis method mainly in the design, through optimizing the parameters optimization design and optimization of UG MATLAB, etc.Initial stage, we according to 2018 auto contest rules determine colle ge 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 UG6.0 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 UG7.5 are derived by car, general layout, and two-dimensional engineering graphics overall parameter table, and mad e 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:FSAE, general parameters, parameter identification, general arrangement,the car power, fuel economy特殊符号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g i变速器传动比F汽车行驶使的空气阻力w1g i变速器Ⅰ挡传动比F车轮与路面的附着力ϕm汽车总质量au汽车行驶速度aP发动机最大功率emaxT发动机转矩eP为克服滚动阻力所消耗的功率fϕ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 FSAE赛车总体简况 (1)§1.1 FSAE赛车起源 (1)§1.2 FSAE赛车现状 (2)§1.2.1国际赛车简况 (2)§1.2.2国内赛车简况 (2)§1.2.3我校赛车简况 (2)§1.3 FSAE赛车总体设计概述 (3)§1.3.1汽车设计的规律、决策与设计过程 (3)§1.3.2 FSAE赛车主要技术要求 (3)§1.3.3 第二代赛车设计目标 (4)§1.3.4 FSAE赛车工程意义 (5)第二章 FSAE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 发动机选择 (8)§2.2.2 轮胎的选择 (9)§2.2.3 传动系最小传动比的确定 (10)§2.2.4 传动系最大传动比的确定 (10)§2.3 赛车发动机选型 (12)§2.4 赛车主要设计参数的确定 (12)§2.4.1 尺寸参数 (12)§2.4.2 质量参数 (14)§2.4.3 性能参数 (15)§2.5 赛车各系统设计 (17)§2.5.1 悬架系统设计 (17)§2.5.2 转向系统设计 (18)§2.5.3 制动系统设计 (19)§2.5.4 电器系统设计 (21)§2.5.5 车身设计 (22)§2.5.6 车架设计 (23)第三章赛车动力性与燃油经济性24§3.1 汽车的动力性 (24)§3.1.1 动力性的评价指标 (24)§3.1.2驱动力—行驶阻力图 (24)§3.1.3 汽车的加速能力 (27)§3.1.4 动力特性图 (28)§3.1.5 功率平衡 (30)§3.2 燃油经济性 (31)第四章赛车总体布置32§4.1整车布置的基准线<面)-零线的确定 (32)§4.2各部件的布置 (33)§4.3总体设计参数表 (35)第五章结论36参考文献38致谢39第一章 FSAE赛车总体简况Formula SAE 赛事1980年在美国举办第一次比赛以来,现在已经成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。
大学生F1方程式赛车整车设计毕业论文-精品2020-12-12【关键字】方案、目录、建议、情况、道路、思路、方法、环节、条件、动力、前提、成绩、空间、领域、文件、质量、模式、行动、计划、传统、地方、问题、战略、系统、有效、继续、充分、整体、现代、平稳、均衡、平衡、合理、良好、公平、快速、加大、配合、沟通、执行、保持、提升、统一、发展、建立、提出、发现、了解、研究、合力、措施、规律、特点、位置、关键、支撑、安全、稳定、信心、理想、思想、成果、要素、基础、需要、素质、环境、工程、项目、倾向、重点、能力、需求、载体、方式、作用、标准、规模、结构、水平、主体、任务、反映、速度、关系、设置、增强、分析、简化、倾斜、营造、借鉴、形成、拓展、保护、推广、满足、整合、管理、鼓励、保证、维护、确保、帮助、带动、支持、发挥、教育、解决、优化、调整、改善、完善、方向、促进、加强、适应、实现、提高、转变、协调、改进、减轻、多方面、创造力、中心、核心、重要性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。
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。
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·44·2020年第16期文章编号:2095-6835(2020)16-0044-03大学生方程式赛车整车优化设计王世权,任豪放(武汉理工大学汽车工程学院,湖北武汉430070)摘要:以武汉理工大学WUT车队2019赛季赛车为例,描述了一种以《2019中国大学生方程式大赛规则》为设计依据,利用CATIA软件进行建模,ANSYS软件进行仿真分析来对赛车进行设计的方法。
详细论述了赛车动力系统和底盘传动、转向、行驶、制动系统以及赛车车身车架、电气系统的优化设计方案,从而达到设计目标,为大学生方程式赛车整车设计与优化提供参考。
关键词:中国大学生方程式赛车;动力系统;传动系统;车身车架中图分类号:U462.2文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2020.16.018中国大学生方程式汽车大赛是一项由高等院校在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛。
各参赛车队需遵照规则和制造标准,在一年时间内自行设计并制造出一辆性能优异的赛车,最后争取成功完成全部或部分赛事环节[1]。
随着中国大学生方程式汽车大赛的发展,越来越多的车队加入到比赛当中,并且合理地运用各项新技术,使赛车的性能有了很大的提高。
1总体设计概述1.1设计目标设计目标主要包括满足规则要求、提升赛车操纵性、提高赛车动力性、实现赛车轻量化。
1.2整车主要参数本赛季赛车主要参数如表1所示。
表1整车参数表序号名称数值1轴距/mm15802前轮距/mm12303后轮距/mm11704前后载荷比45∶555质心高度/mm3006主传动比 2.9097发动机类型HONDA CBR600-RR8差速器类型德雷克斯勒9换挡方式气动换挡2动力系统设计结合以往赛季经验,本赛季依旧采用HONDA CBR600-RR发动机。
动力总成各部分进行如下优化:①进气系统优化;②排气系统重新设计,自主设计制作阻抗式消音器;③低油底壳高度。
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。
300米之内秒杀GTI,0-100km/h加速5.2秒钟,还有远远高于1个G的侧向加速度...今天我们要向您介绍的可不是超级跑车,而是一台由几位充满激情的大学生制造出来的“F1”赛车,更令人惊奇的是以上数据的缔造,完全凭借一台只有493cc排量的国产单缸发动机!这台车就是在中国大学生方程式汽车大赛中夺得冠军的赛车,同学们为它取了一个气势十足的名字--“BLACK SHARK(黑鲨)”。
百公里加速仅5.2秒,名副其实的种子选手第一眼见到黑鲨的时候,它看上去就像是一辆加大版的卡丁车,而其子弹头形状的车头有很容易让人联想起老式F1赛车,另外还会让人感觉它很可爱,并不像其名字那样凶悍。
黑鲨的整体车身空间结构采用的是桁架结构,材质为碳纤维复合材料。
总之,仅仅在我们最初见到它时,便对其实际性能表现充满期待。
黑鲨的车身尺寸为:长2868mm、宽1450mm、高1048mm,轴距仅1650mm,前轮轮距为1250mm,后轮轮距为1200mm,由于车身小巧,因而其最小转弯半径只需要3m。
另外,这头小鲨鱼的整备质量也仅仅为208kg,前后轴荷比被设计成46:54。
10英寸KEIZER铝合金轮毂,与规格为18*6-10(R25B)的Hoosier方程式热熔胎相搭配,效果很提神驾驶舱内装有萨波尔特(Sabelt)的五点式安全带为车手及“黑鲨”量身打造的专业赛车方向盘,看起来是不是很有感觉这个黑色旋钮是用于赛车手启动车辆的,有点像一键式启动设计者为了安全起见,在车辆的三个不同部位安装了可控制车辆启动的机关,上图中这个红色扳手便是其中之一,另外还有一个在驾驶舱内方向盘左侧,是一个红色按钮既然是比赛中的状元选手,黑鲨自然拥有一套令其它对手望而却步的性能部件。
设计者将一台经过优化的CF188自然吸气式发动机作为它的心脏,排量为493cc,最大功率可达32kw,引擎最高转速可达7000rpm,极速为135km/h,而其百公里加速时间仅用5.2s。
另外,前后悬结构采用的是双横臂式、四轮盘式制动、传动方式为链条传动、后驱动轮(该车为后轮驱动)设有对称锥齿轮式差速器;而与发动机相搭配的是一台CVT无级变速器。
在看完以上这些对“黑鲨”的简单介绍后,相信显示器前面的您和笔者当时拥有同样的想法,那便是赶快发动引擎,让这只小鲨鱼在赛道上撒点野吧。
废话不多说,为了能够更加直观的体现出“黑鲨”的真正实力,我们特意为它请来了一位大家非常熟悉的对手--“第六代高尔夫GTI”。
拥有最大功率147kw和280N·m最大扭矩的高尔夫GTI,其详细数据就不在这里做过多赘述了,随着起步发令者的双臂落下,“黑鲨”和第六代高尔夫GTI同时冲出起跑线,向终点奔去虽然第六代高尔夫GTI是大家公认的小钢炮,但其6.61秒百公里加速成绩在“黑鲨”面前还是显得逊色一些,起步不久便被小鲨鱼抛在脑后,无论经过几次尝试或是变换车手,上图这种局面都依然展现在其它观赛者面前,看来这只获得比赛第一名的冠军选手,真的很给力啊。
接近终点时,“黑鲨”的加速优势已经相当明显,在较短距离内,GTI只能乖乖跟随它的脚印开着它感觉像是在驾驭一辆大卡丁车还记得第六代高尔夫GTI绕桩时带给我们的精彩表现吗,虽然当时10.57秒的180米绕桩成绩与理想值稍有偏差,但在我们以往测试过的紧凑车型中它却是表现最好的。
这台小钢炮并没有因为它有一颗强劲的心脏而给人一种难以驯服的感觉,在做激烈操控时甚至还会让人想对它更加粗暴、狂野一些。
而接下来,再让我们一起看看“黑鲨”,它在绕桩时又有着怎样的表现。
由于“黑鲨”采用的是一套后轮驱动系统,整个车身长度只有2868mm 并且轴距仅为1650mm,这样便使其在做180米绕桩时非常灵巧,在加上相比GTI重心低了不少这一优势,它会让操控者有种不是在测试汽车而是在挑战自己身体极限和驾驶技巧的感觉。
因为在绕桩时,这头“黑鲨”真的会像一只鲨鱼一样游历在每个桩桶左右,此时驾驶者需要时刻让自己的脖子与横向G值较劲,至于想GTI那样的车身侧倾。
这个真没有。
此外,没有虚量的方向盘指向相当准确,专业方程式热熔胎在经过暖胎之后能够提供足够的抓地力。
但有一点需要注意的是,如果在绕桩过程中对油门控制不当,便会很容易让“黑鲨”来个漂亮的神鲨摆尾,因此对于后驱车来说动力把控还是相当关键的。
“黑鲨”不能合法上路,因此我们只能在专业测试场地进行体验。
起初,它行程较短的油门和刹车踏板会让驾驶者感觉有些不太适应,而一旦花些时间来将它们驯服过后,一种在普通轿车上完全体验不到到的乐趣便逐渐传递到驾驶者。
油门及制动响应非常及时,绝对不会让你的脚掌及腿部做无用功,这在无形中会给驾驶者很大信心。
另外,与普通轿车不同的操控感受会让坐在驾驶舱内的你将注意力完全集中,但这并不是说它会给你很大压力,而是你会不自觉的想要挑战自己的生理极限,与“鲨鱼”较把劲。
“黑鲨”骨架及身体结构详细剖析如果你觉得仅仅看到“黑鲨”的动态性能表现还不够过瘾的话,那么就让你的肾上腺素到此为止,阻止它继续分泌,来和我们一起对这只“小鲨鱼”从内到外继续看个清楚,更加透彻的了解其各个组成结构。
车架结构目前,正规F1比赛车辆所使用的是一种叫单体壳的车架结构,它是由复合材料一体成型的车身壳体,具有重量轻、壳体坚硬、尺寸精密等优点。
不过,虽然这种车架的性能表现非常优秀,但是技术成本也相对较高,如果工艺质量不能达到相应标准,则很容易导致最终失败。
另外,这种车架的可修复性很低,如果在使用过程中出现损伤则不能复,只能更换整个车壳。
而正是因为以上诸多原因,使得“黑鲨”的设计者最终还是没有选择这种车架结构。
“黑鲨”车架结构示意图取而代之的是空间桁架结构,这是一种传统的车架结构,由于它具有制造工艺简单、价格便宜等特点,因此常在业余汽车比赛中被使用。
此外,相比单体壳结构在发生碰撞后,这种车体结构易于检修并且具有较好的容错性,车身强度也很高。
不过它也同样不可避免的存在一些不足,相对单体壳,它不利于于空间布置和车身造型,需要覆盖车身件,但却并不能起到增加扭转刚度的作用,只会增加车重从而不利于轻量化。
“黑鲨”的车身是由4130钢材焊接而成的,车架之间的焊接加工工艺采用的是二氧化碳保护焊悬架结构“黑鲨”的前后悬架结构均为双横臂式,这也是一般赛车上经常使用的一种悬架结构设计者还为“黑鲨”增加了一个后悬横向稳定杆,它的作用是提高整车的侧倾角钢度,减小过弯时车身侧倾。
通常提高整车侧倾角钢度的方法有三种:1、增加悬架弹簧的钢度:这是一种最直接的方法,但是提高弹簧钢度会同时提高弹簧质量的固有频率,从而降低赛车的平顺性。
2、增大赛车轮距:这种方法确实能达到一定效果,但调整范围并不大。
3、增加横向稳定杆:这是一种应用最广泛的方法,当横向稳定杆衬套没有磨损,两侧悬架同时跳动时,悬架的线刚度将不受影响,但是单侧悬架的线刚度会有一定程度增加。
另外,通过调节横向稳定杆能调节转向特性,因此横向稳定杆必须有调整机构。
后悬横向稳定杆示意图悬架拉杆铰接点与横向稳定杆拉杆铰接点处的传动比为0.34将减震器放在车架下以降低车身重心,最小离地间隙为前120mm/后100mm,重心高度只有320mm动力引擎“黑鲨”的心脏是由春风动力提供的CF188四冲程自然吸气式发动机,排量为493cc。
设计者对其进气系统进行了重新设计,替换了原厂的空气滤清器和稳定压腔,为了增加进气量,对进气管道的长度和粗细以及稳压腔的尺寸也进行了一定调整,利用进气压力波以达到增加进气目的;排气系统则按照发动机位置进行调整,并加装带有消声器的排气尾管,以使噪音值达到一定指标。
另外,节气门部分通过拉索或连杆链接油门踏板进行控制,复位弹簧位于节气门结构用以避免节气门发生故障,虽然发动机并未采用任何增压技术,但可通过调节节气门开度来调节进气空气量,从而让发动机的燃烧效率得到有效提高。
制动系统前后willwood caliper ps1双活塞卡钳,可在保证足够的制动力同时大幅减小制动总成质量为了能够让“黑鲨”做到跑得起来还能及时停住,设计者为其准备了两套独立的制动液压回路系统,并且每个液压回路都有独立的储油罐。
目的是防止一套漏液或者失效时,至少有两个车轮可保持有效制动。
制动管采用钢喉以较少制动时液压管路的变形,这样便可以达到减少制动管路内压力损失的目的。
位于驾驶舱内的制动踏板侧支撑板,采用的是进口钢材4130,厚度为2mm的板材经过切割一次成型;油门踏板的侧支撑板为6061铝,厚度同样为2mm 且一次切割成型。
另外,两个踏板总成面板皆为碳纤维材料制成。
传动机构“黑鲨”的后传动轴上装有一套锥齿轮差速器,安装它的目的是为了让驱动轮在转弯和不平路面上行驶时,两侧处在转速差状态的车轮可以减小拖拽耗损,让行驶更平稳,并可有效改善转向和操控稳定性。
加速器支架由6061铝,经CNC加工成型,材料来源于五菱之光上的426锥齿差速器,其内部球笼(即三指销等速万向节)是铃木羚羊上的内球笼。
由于用链传动具有结构简单且效率高、质量轻、惯量轻,有利于车辆提高加速性能等优点,因此设计者最终采取了这种传动模式,其中链条采用的是摩托车上的520H链条。
另外,“黑鲨”的变速箱是一台CVT无级变速箱。
上图为“黑鲨”团队的部分成员合影,整个团队组建于2009年6月,现有成员共计68人,其中一队:20人;二队:16人:三队:32人编辑总结:如今,已有越来越多的国内汽车爱好者加入到各种赛事中,与国际竞争对手一决高下。
如果从另一个角度来看,这预示着中国的汽车消费群体或者说汽车文化,正在逐渐进步和发展壮大,相信随着越来越多的爱好者参与到和汽车有关的各项活动中来,今后国内的汽车氛围将越来越有味道,而不是像现在这样一味从众,看似红火的市场实际上却是非常空洞、乏力。