【正文】 .................................................................40 致 謝 ......................................................................................................42車輛與動力工程學院畢業(yè)設計說明書 1 第一章 FSAE 賽車總體概況 Formula SAE 賽事 1980年在美國舉辦第一次比賽以來，現(xiàn)在已經成為汽車工程學會的學生成員舉辦的一項國際賽事，其目的是設計、制造一輛小型的高性能方程式賽車，并使用這輛自行設計 和制造 的賽車參加比賽 。 功率平衡 .....................................................................31 167。 動力性的評價指標 ....................................................25 167。 電器系統(tǒng)設計 ............................................................21 167。 賽車各系統(tǒng)設計 ...................................................................17 167。 賽車主要設計參數(shù)的確定 ..................................................13 167。 輪胎的選擇 .................................................................10 167。 FSAE 賽車項目意義 ................................................... 5 第二章 FSAE 賽車總體設計 ............................................................ 7 167。 FSAE 賽車總體設計概述 ..................................................... 3 167。 FSAE 賽車現(xiàn)狀 ...................................................................... 2 167。對于考慮到的實際生產中可能發(fā)生變化的懸架、車架和轉向部件，預留方案。通過計算與對比，確定發(fā)動機型號 ， 初選傳動系最大傳動比、最小傳動比 。 河 南 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（論 文） 題目 大學生方程式賽車設計（總體設計） 車輛與動力工程學院畢業(yè)設計說明書 1 大學生方程式賽車設計（總體設計） 摘 要 本次畢業(yè)設計為期二個多月，進行了方程式賽車的總體設計。 中期階段，我們 設計中 使用 對各個零部件總成進行建模和整體裝配，并進行懸架、轉向的運動干涉分析。 通過本次畢業(yè)設計，了解和掌握了對 汽車 進行總 體 設計的步驟和方法，鞏固了本專業(yè)的所學的專業(yè)知識，增強了搜集資料、整合資料的能力， 這 些將為我畢業(yè)以后從事汽車設計工作打下 良好的 基礎。 國際賽車概況 ............................................................... 2 167。 汽車設計的規(guī)律、決策與設計過程 ......................... 3 167。 總體設計目標 ........................................................................ 7 167。 傳動系最小傳動比的確定 ........................................ 11 167。 尺寸參數(shù) .....................................................................13 167。 懸架系統(tǒng)設計 ............................................................18 167。 車身設計 .....................................................................23 167。 驅動力 — 行駛阻力圖 .................................................25 167。 燃油經濟性 ...........................................................................32 第四章 賽車總體布置 .........................................................................34 167。 出于此項比賽的宗旨是讓學生針對業(yè)余高速穿障的車手開發(fā)制造一個原型車，該原行車應該具備有可小批量生產的能力，并且原型車的造價要低于25,000 美元。 Formula SAE 向年輕的工程師們提供了一個參與有意義的綜合項目的機會 。比賽由三個評判標準組成，即一天的靜態(tài)比賽 —— 設計、成本、陳述 —— 接著一天是各自的性能競賽 2項目。FormulaSAE 相比 SAE Mini Baja 有著許多進步和發(fā)展，引擎的限制也已經大大放寬，允許參賽車隊使用 610cc 以下的發(fā)動機，這極大地提升了賽車的性能表現(xiàn)。 FSAE 賽車現(xiàn)狀 167。 167。 我校賽車概況 2020年，第一屆中國大學生方程式汽車大賽（ Formula SAE China簡稱 FSC）與上海舉辦。在第一屆大學生方程式汽車大賽中，河洛風 16 號賽車憑借絢麗的車身外觀以及優(yōu)異的綜合性能取得綠色環(huán)保大獎、最佳外觀設計獎、最佳安全性大獎、最佳賽場表現(xiàn)獎、年度綜合獎、最佳車隊網站獎、最佳車隊新聞宣傳獎等七項大獎。 汽車設計的規(guī)律、決策與設計過程 汽車設計尤其是對賽車的設計，是根據(jù)賽車的使用要求而提出的整車參數(shù)與性能指標進行計算的，顯然，那只能從宏觀入手，即從整車的總體設計開始，然后通過總體設計的分析與計算，將整車參數(shù)和性能指標分解為有關總成的參數(shù)和功能后，再進行總成和部件設計，進而進行零件甚至某一更細微的局部設計與研究。 B 車身 除了駕駛艙必須開口以外，從賽車最前端到主防滾架（或者防火墻）的這段空間里，不允許車身有其他的開口。 D 輪距 賽車較小的輪距（前輪或后輪）必須不小于較大輪距的 75%。 第二代賽車設計目標 本次賽車（第二代賽車）設計與第一代賽車設計將從三個方面入手： 首先，降低整車質量。使用計算機有限元等分析方法對各個零部件經行優(yōu)化，達到在保證強度、剛度的同時減輕其質量。（ 1）充分利用阻尼可調性減震器、前后橫向穩(wěn)定桿等元件使整車發(fā)揮最大的振動衰減能力及其制動或加速時車身的穩(wěn)定性等，減少車身縱傾；（ 2）充分發(fā)揮不等長雙橫臂獨立懸架的可調性，保證能夠迅速、快捷地調節(jié)輪距、主銷內傾角等定位參數(shù)；（ 3）在設計的同時要充分考慮到在實際加工、制造、安裝過程中出現(xiàn)的定位、夾具等工藝因素。（ 1）在浮動鉗盤式制動器基礎上進一步優(yōu)化，提高制動效能、工作可靠性等；（ 2）優(yōu)化制動器各零部件，如制動盤大小、厚度，雙制動泵大小的選擇，管路布置等。（ 1）保證空氣動力學要求的前提下，使賽車更加美觀，側翼要考慮賽車的冷卻系統(tǒng)；（ 2）車身造型與實際加工出現(xiàn)的各種工藝問題等解決 ，如模具的制造、車身渲染的色調與實際能加工出來的效果的區(qū)別。 。 167。 毫無疑問，對于對汽車的了解僅限于書本和個人駕乘體驗的大學生而言，組成一個團隊設計一輛純粹而高性能的賽車并將它制造出來，是一段極具挑戰(zhàn)，同時也受益頗豐的過程。 車輛與動力工程學院畢業(yè)設計說明書 7 第二章 FSAE 賽車總體設計 167。一輛平衡和駕駛特性良好的賽車會讓車手更有信心，這能有效提高所有動態(tài)項目中最快圈速，這對經驗不足的新車手特別重要。主要部件包括：各種踏板、變速桿（換檔桿）及相關連接線、桁架、車身材料、車身附件、底板、定風翼、各種安裝基座、連接緊固件等。 （ 5）轉向系統(tǒng) 主要部件包括：轉向齒條 /齒輪、轉向節(jié)、主銷、方向盤、轉向橫拉桿、方向盤快速釋放機構，連接緊固件等。 167。初選 ? =。 通常，汽油機取 ~，柴油機取 ~。因此，選擇輪胎是很重要的工作。由此才可以將賽車的性能發(fā)揮到極致。輪胎的更換在任何賽車中都是看點， FSAE 也同樣如此。 輪輞初定為萬豐奧威 F3 13x8 鋁合金輪輞。 167。對于 雙曲面主減速器， 當 0i ≤6 時，取 ? =90%， 車輛與動力工程學院畢業(yè)設計說明書 12 0i ?6 時， ? =85%。96%=%； r — 車輪半徑， r =； f — 滾動阻力系數(shù)，良好瀝青或混凝土路面， f 取 ，初選 f =； ? — 爬坡度。 φ （ 27） 式中， φ 為道路附著系數(shù)，在瀝青混凝土干路面， φ=~，取 φ= 1gi ≤ %. .806 0 3 5 2 ?? ?? = 與實際情況向結合，我們選變速器 1gi =。 賽車主要設計參數(shù)的確定 167。總長 aL 等于軸距 L 、前懸 FL 和后懸 RL 之和。 60)mm， 對于賽車而言具有參考意義。此外，軸距還對軸荷分配、傳動軸夾角有影響。 B1 和后輪距 B2 改變汽車輪距 B 會影響賽車總寬、總質量、側傾剛度、側傾剛度、最小轉彎直徑等因素發(fā)生變化。 LF 和后懸 LR 前懸尺寸 LF 對汽車通過性、碰撞安全性、駕駛員視野及其汽車造型等均有影響。 質量參數(shù) 汽車的質量參數(shù)包括整車整備質量 m0、載質量、質量系數(shù)0m?、汽車總質量 ma、軸荷分配等。在日常工作中，搜集大量 同類型汽車各總成、部件和整車的有關質量數(shù)據(jù)，結合目標車輛設計的特點、工藝水平等初步估算各總成、部件的質量，再累計構成整車整備質量。 0m? 質量系數(shù)0m?是指汽車載質量與整車整備質量的比值，即0m?=me/數(shù)反映了汽車的設計水平和工藝水平，0m?值越大，說明該汽車的結構和制造工藝越先進。 軸荷分配對輪胎壽命和汽車的許多使用性能如 牽引性、通過性、操縱性、制動性等有影響，它主要受汽車的驅動形式、發(fā)動機的位置、汽車結構特點、車頭形式和使用條件決定。 （ 1） 最高車速 amaxU 最高車速 amaxU 是指汽車滿載是在水平良好的路面（混凝土或瀝青）所能達到的最高行駛速度。 汽車的燃油經濟性用汽車在水平的水泥或瀝青路面上，以經濟車速或多工況滿載行駛百公里的燃油消耗量（ L/100km）來評價。 對于賽車而言，影響汽車 minD 的因素有汽車轉向輪最大轉角、汽車軸距、輪距等。 汽車操縱穩(wěn)定性的評價參數(shù)較多，與總體設計有關并能作為設計指標的有： （ 1）轉向特性參數(shù) 為了保證良好的操縱穩(wěn)定性，汽車應具有一定程度的轉向不足。為宜。 （ 3）制動前俯角 為了不影響乘坐舒適性，要求汽車以 的減速度制動時，車身前俯角不大于 176。 賽車各系統(tǒng)設計 FSAE 賽車區(qū)別于民用車，和專業(yè)的 F F3 等專業(yè)賽車也是有一定區(qū)別，它具有自己獨特的技術特點，故而吸引 無數(shù)大學瘋狂的投入 FSAE 賽車的設車輛與動力工程學院畢業(yè)設計說明書 18