【正文】 可以得出賽車的行駛速度范圍是 2030km/h，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速的范圍在 40006000r/min，傳動比 i=。 發(fā)動機(jī)最大功率 kw。 通過上式我們可以得出抗側(cè)翻需要改變的參數(shù)為（ 1）減小 h（降低質(zhì)心高度）（ 2）增大 a（增大力矩即適當(dāng)增加輪距軸距）。、 18176。 初步將輪距 B 定為 600mm 質(zhì)心幾何坐標(biāo)的測量 質(zhì)心的位置對整車各個尺寸的確定是不可或缺重要的參量。 轉(zhuǎn)向特性公式 和轉(zhuǎn)彎半徑與轉(zhuǎn)向角公式 可以很好的解釋輪軸距的關(guān)系。駕駛員高度每下降 60mm,質(zhì)心降低 10mm,高度降低 30mm,視線降低 20mm,前懸伸長 10mm，龍門前身 20mm(龍門位置在髖部 )。 如圖 。 在確定尺寸前要明確優(yōu)化的前提條件即如何優(yōu)化，如果把總體設(shè)計分為兩個指標(biāo)即性能指標(biāo)和節(jié)油指標(biāo)則對明確整車的設(shè)計側(cè)重點有很大的幫助。過短時會使 制動 、上坡、加速時軸荷轉(zhuǎn)移過大，使汽車制動性和操縱性變壞，縱向角振動大。輪胎的額定負(fù)荷能力是在一定車速下給定的，超過該車速長期使用合適輪胎的壽命急劇下降。 根據(jù)車輛類型、總質(zhì)量、道路條件、車速及其他特殊要求，合理地選擇輪胎。 ??圖 鋁制箱型車架 ?圖 鋼管梯形車架 ? 11 ?圖 衍架式車身 ? 制動系統(tǒng)的選擇 制 動系統(tǒng)由大賽規(guī)則確定要求即在 的斜坡上能保證停留，而且制動系統(tǒng)對平時訓(xùn)練整車的操縱安全性都有很高的保證。 （ 2） 變速機(jī)構(gòu)決定拆掉原有變速器以一排行星齒輪代替，其優(yōu)點是去掉了多余的重量提供了一個更優(yōu)的傳動比同時行星齒輪的傳動更穩(wěn)定占用空間也比較小缺點是重量比較大、可能需要再加 工。（ 3）加工上沒有困難也可以代工。（ 4）轉(zhuǎn)彎時前軸所受側(cè)向力要有比單輪時小的多（ 5）空氣動力學(xué)外形可以得到結(jié)構(gòu)上的保證，充分利用現(xiàn)有的空間保證了前寬后窄 的外形設(shè)計。（ 3）如果是發(fā)動機(jī)前置整車高度會上升且駕駛員視線難以保證，且需要差速器等機(jī)構(gòu)。首先需要設(shè)計一個差速器和半軸還要最大限度的降低傳動效率的損失，第二點還要找到可以加工的單位如果找不到的話，還要自行加工且精度要求越高越好。 整車質(zhì)量： 50kg 以下 整車長度： 3200mm 以下 整車寬度： 500mm 以上 搭載人員：一人且體重不超過 50kg 整車高度：控制在 650mm 以下 視野要求：保證駕駛員有九十度教的視野范圍，可以看到 800mm 的物體。其中總體設(shè)計工作應(yīng)滿足如下要求： （ 1） 汽車的各項性能、成本等，要求達(dá)到企業(yè)在商品設(shè)計計劃中所確定的目標(biāo)。緩慢加速或以不同車速 4 等速行駛時，隨著車速的增加，不足轉(zhuǎn)向汽車的轉(zhuǎn)向半徑 R增大；中性轉(zhuǎn)向汽車 的轉(zhuǎn)向半徑 R維持不變：而過多轉(zhuǎn)向汽車的轉(zhuǎn)向半徑 R則越來越小。 CATIA V5 的人體模型是基于最 佳人體模型系統(tǒng)建立起來的，具有直觀、數(shù)字化和交互式的特點，能夠被用于非常精確地人體仿真、虛擬人體與工作環(huán)境之間的關(guān)系的驗證。隨著計算機(jī)在汽車設(shè)計中的推廣應(yīng)用，一些近代的數(shù)學(xué)物理方法和 基礎(chǔ)理論方面的新成就，在汽車設(shè)計中也日益得到廣泛應(yīng)用。這種設(shè)計由于缺乏精確的設(shè)計數(shù)據(jù)和科學(xué)的計算方法，使所設(shè)計的產(chǎn)品不是過于笨重就是可靠性差。本設(shè)計是以參賽車輛為項目驅(qū)動，以節(jié)油和完成比賽為目標(biāo)來進(jìn)行汽車的總體布置已達(dá)到學(xué)習(xí)和制造驗證相結(jié)合的效果。其中參加比賽的車輛均搭載由 本田技研工業(yè)投資有限公司開發(fā)的 Honda彎梁車的 125cc化油器低油耗四沖程發(fā)動機(jī)。目前 ,節(jié)油技術(shù)在汽車設(shè)計、制造以及使用方面已得到了廣泛的應(yīng)用 ,并朝著多元化的趨勢發(fā)展。 Honda節(jié)能競技大賽的目的是通過比賽提高社會的節(jié)能和環(huán)保意識，參賽車隊通過各項獨創(chuàng)技術(shù)不斷挖掘一升汽油的無限潛能，從中體會到節(jié)能的重要性。還需要兼顧到運動機(jī)構(gòu)和非運動部件的關(guān)系有機(jī)的協(xié)調(diào)，避免零部件之間的運動學(xué)干涉、人機(jī)工程學(xué)和舒適性設(shè)計等等。電子計算機(jī)的出現(xiàn)和在工程設(shè)計中的推廣應(yīng)用，使汽車設(shè)計技術(shù)飛躍發(fā)展，設(shè)計過程完全改觀。例 如美國克萊斯勒汽車公司采用 “克萊斯勒數(shù)據(jù)可視化 ”軟件在新產(chǎn)品98 型汽車上發(fā)現(xiàn) 1500 多處零件干涉，并在制作的第一個實物模型之前進(jìn)行了修改和調(diào)整，結(jié)果避免了大量時間浪費和失誤。 （ 2） 通過仿真試驗對風(fēng)險模式分析可知，只要不駛離道路，正常情況下單向急轉(zhuǎn)不易引起側(cè)翻。本文嘗試以前沿的研發(fā)技術(shù)為參考大量運用目前已經(jīng)成熟的電腦建模技術(shù)，虛擬樣機(jī)技術(shù)對所設(shè)計的方案進(jìn)行裝配、制造、模擬以求最大限度的節(jié)省設(shè)計制造工程中的時間。 由于是參加節(jié)能競技大賽，所以設(shè)計目標(biāo)有很大的不同。當(dāng)然發(fā)動機(jī)也有前置和后置 兩種情況與其組合。 （ 3） 不需要加工車車輪定位結(jié)構(gòu)如內(nèi)傾、外傾、前束、后傾等。它的優(yōu)點有（ 1）直線行駛平穩(wěn)。但綜合經(jīng)費承擔(dān)能力最終選擇了鋁型材作為車架的主要材料，鋁型材有如下優(yōu)點。經(jīng)過論證決定采用衍架式車架。由于 前輪載荷不是很大且附著力非常的小，所以過彎時地面阻力不會很大 不需要 10 助力裝置，只需要適當(dāng)延長轉(zhuǎn)向臂就可以達(dá)到要求。輪胎的選擇遵循滾動阻力小可承受高壓，高載荷，測偏剛度大的輪胎。由于是節(jié)油車大賽所以經(jīng)濟(jì)性非常的重要，這樣胎壓的要求就會很高正常的乘用轎車胎壓一般夏季 ，冬季偏高一點兒，而 H2 號車的胎壓 在 ~ 以上這是因為自行車輪胎可承受高壓的特性，其中高級的米其林告訴光胎可以承受更高的胎壓據(jù)資料上顯示可達(dá)到 這就為經(jīng)濟(jì)型節(jié)油能力提供了很好的數(shù)據(jù)。在設(shè)計之初可以確定幾個設(shè)計硬點，其他尺寸在保證設(shè)計硬點的基礎(chǔ)上可以有所變化。 質(zhì)量系數(shù) y軸荷分配：質(zhì)量系數(shù)反映了汽車的設(shè)計工藝水平，軸荷分配對輪胎的磨損均勻和壽命相近，要保證驅(qū)動的符合，從動軸的負(fù)荷減小，有利提高通過性和減小滾動阻力。 （ 4）發(fā)動機(jī)：最優(yōu)傳動比的選擇、機(jī)體的輕量化、傳動形式的選擇。 圖 描述了駕駛員眼高的變化曲線， 附圖 描述了駕駛員大腿寬度的變化曲， 圖 描繪了所收集的駕駛員數(shù)據(jù)的膝寬曲線。駕駛員高度每下降 60mm,質(zhì)心降低 10mm,高度降低 30mm,視線降低 20mm,前懸伸長10mm，龍門前身 20mm(龍門位置在髖部 )。 18 圖 轉(zhuǎn)彎特性簡圖 （ ） （ ） 式中： B—— 主銷傾角延長線間的距離； L—— 軸距 ； A—— 前輪內(nèi)偏角 ； —— 前輪外偏角 ； R—— 最小轉(zhuǎn)彎半徑 。 測量步驟：（ 1）將后軸放置于已調(diào)整好的秤臺上，前軸停放在另一秤臺上或支撐物上，并保持在同一水平面上。所以保留第 5 組數(shù)據(jù)作為理論依據(jù)。 表 允許過彎最大速度與質(zhì)心高度的關(guān)系 H 輪距 B 注： V為過彎速度 軸距 L= （單位： m） H 輪距 B 注：軸距為 (單位： m) H 輪距 B 23 注 : 軸距 L= （單位： m） 各總成的相關(guān)計算 制動總成的相關(guān)計算 制動力的確定應(yīng)該保證節(jié)油車在滿載情況下于 斜坡上能完全制動，即沿斜面分力同制動力平衡。為能夠使 WH1256 發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速在 5000r/min；賽車的平均車速為 25km/h；重新計算的傳動比由公式 得 （ ） 式中 ： ——為車速 （ km/h）； N——為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 （ r/min）； R——為車輪半徑 （ m）； I——為總的傳動比； 為能夠使發(fā)動機(jī)經(jīng)常工作在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速，同時，發(fā)動機(jī)的工作情況是熄火、啟動；車的行駛速度先提速到 40km/h后熄火滑行，當(dāng)車速降到 15km/h在啟動發(fā)動機(jī)，如此循環(huán)。 本章小結(jié) 本章對節(jié)能車的各個尺寸參數(shù)進(jìn)行了詳盡的數(shù)據(jù)收集和 計算，對參數(shù)的選擇有了大量的證明和數(shù)據(jù)儲備。 NX 優(yōu)于通用的設(shè)計工具，具有專業(yè)的 管路 和線路設(shè)計系統(tǒng)、 鈑金 模塊、專用塑料件設(shè)計模塊和其他行業(yè)設(shè)計所需的專業(yè) 應(yīng)用程序 。但個個參數(shù)之間是有沖突的每個參數(shù)都不可能達(dá)到最優(yōu)的數(shù)值，也不可能對其無限制的優(yōu)化下去因為分析能力的制約和制造能力的局限只能粗放性的選擇若干尺寸進(jìn)行對比。發(fā)動機(jī)立起后頂點距車架零平面距離為450mm 可以使駕駛員的頭高（帶上頭盔后）于其高度相同。經(jīng)過三章的參數(shù)計算和上一節(jié)的選擇對比可以選取參數(shù)如下： 表 整車總體技術(shù)硬點 表 基本形式 掀蓋 /單排 /單座 驅(qū)動形式 動力總成立式后驅(qū) 外 形 尺 寸 長 mm 2700 寬 mm 780 高 mm 550 前輪距／軸距 mm 600／１５ ５０ 前懸 mm 780 后懸 mm 50 整 車 質(zhì) 量 參 數(shù) 整備質(zhì)量 kg 50 承載質(zhì)量 kg 50 滿載質(zhì)量 kg 100 空載前后軸荷 kg ( ) ( ) 滿載前后軸荷 kg （ ） （ ） 通過性 接近角 （ ） 7 離去角 （ ） 10 最小離地間隙 mm 50 動力系統(tǒng)以本田 1256 發(fā)動機(jī)和自主設(shè)計二級減速機(jī)構(gòu)為基本型，參如下： 基本形式 發(fā)動機(jī)后置立式右側(cè)傳動 發(fā)動機(jī) Hoda1256 汽油單點化油器式 變速器 二級減速 附帶牙簽離合裝置 發(fā)動機(jī)排量 L 125 發(fā)動機(jī)最大功率 Kw/rpm 34 發(fā)動機(jī)最大扭矩 N /rpm 詳細(xì)設(shè)計為 ： 動力總成四點支撐 （前、后、左、右） 傳動方式為無聲鏈?zhǔn)絺鲃? 動力傳動系統(tǒng)布置硬點： 發(fā)動機(jī) 懸置 點坐標(biāo) 左前 x: y: z:20 左后 x: y: z:20 右前 x: y: z:20 右后 x: y: z:20 車輪定位尺寸布置硬點參數(shù) 輪胎類型 高速自行車輪胎 輪胎規(guī)格 20 前輪外傾 前輪前束 主銷內(nèi)傾 10 制動器、轉(zhuǎn)向、蓄電池布置參數(shù) 制動鉗心幾何參數(shù) x:0 y:1475 z： 130 轉(zhuǎn)向拉桿 mm 385 轉(zhuǎn)向把長度 mm 257 儀表臺 60 倒視鏡 40 負(fù)極接線柱 x:150 Y:950 Z:0 蓄電池尺寸 mm 130 70 130 主體尺寸的確定 主體尺寸參數(shù)包括輪距、軸距、整車高度等等。 圖 界面菜單 圖 36 圖 圖 車架完成體 .2 轉(zhuǎn)向總成的設(shè)計 轉(zhuǎn)向總成包括可車輪的定位參數(shù)如內(nèi)傾、后傾、前束、和轉(zhuǎn)向角的大小等而且在保證車架寬度的情況下 不能入侵輪距的空間涉及到轉(zhuǎn)向梯形的校核和各個結(jié)構(gòu)的間隙調(diào)整。如圖 為隱藏了車輪后的轉(zhuǎn)向定位總成其中除了軸皮，球頭之外所有的部件均需要自行手工加工。在齒輪的繪制階段數(shù)字軟件的優(yōu)勢非常的明顯 ，如圖 即為經(jīng)過參數(shù)化設(shè)計的牙簽離合器 ，在 41 圖 購買的 v 形制動器 圖 測繪后建模出來的制動總成 UG 和 CATIA里我們可以直接進(jìn)行參數(shù)化的設(shè)計和更改節(jié)省了大量的時間和工作量。 圖 總裝配后的車身 H3 號車的人機(jī)效應(yīng) UG 為客戶提 供了相當(dāng)豐富的模塊兒其中汽車總布置模塊兒對人機(jī)工程和內(nèi)飾設(shè)計有很大的幫助。將駕駛員人偶調(diào)整好姿勢和高度后放入 H3 號節(jié)油競技車內(nèi)調(diào)整她的坐姿并檢查身體各部分如腿部腳部與車體有無沖突的地方。如圖 就是人機(jī)工程部分測繪視覺參數(shù)的示意圖。 42 圖 發(fā)動機(jī) 圖 后部傳動總成 圖 行星齒輪排 43 車身部分的建模 如圖 為對 H2 號車進(jìn)行測繪后運用 CATIA 進(jìn)行的建模，圖 為對 H3 號車進(jìn)行重新設(shè)計的車身其曲率過度得程度和風(fēng)阻系數(shù)均要交 H2 號車要好的多。 38 圖 裝配菜單欄 b 由于希望將轉(zhuǎn)向約束的結(jié)構(gòu)簡單操作輕便且不入侵駕駛員駕駛操縱空間和視線空間所以更換了若干條方案，有的是因為轉(zhuǎn)向方案操縱力矩過小不夠輕便，有的是因為空間上不允許。如 圖 為裝配工作菜單起作用就是將各個零部件裝配到一起，眾所周知機(jī)械類部件的基本形式為軸類，盤類，箱體類、等等而 UG 的裝配菜單就是以它們?yōu)榛镜难b配對象進(jìn)行設(shè)置的，所以