【正文】 mp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn% Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm6X4NGpP$vSTamp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm6X4NGpP$vSTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm6X4NGpP$vSTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qvz849Gx^Gjqv^$U*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3t nGK8!z89AmYWpazadNuGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3tnGK8! z89AmYWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3tnGK8! z89AmYWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3tnGK8! z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3t nGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3tnGK8! z89AmYWpazadNuKNamp。3Q3vdWe3YXvbJr 學(xué)號(hào) 學(xué)生 指導(dǎo)教師 二○ 一三 年 大學(xué)生 F1 方程式賽車整車設(shè)計(jì) 摘要 本文基于汽車?yán)碚撜n程實(shí)踐所做的 BAJA 賽車模型，并結(jié)合 FSAE 賽車比賽規(guī)則和賽道的布置特點(diǎn)，進(jìn)行拓展設(shè)計(jì)一款大學(xué)生 F1 方程式賽車。通過有限元法對(duì)車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，對(duì) 提高整車的各種性能有重要的意義。同時(shí)對(duì) Formula SAE 賽車的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、車輪系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等進(jìn)行選型和整體布置，然后根據(jù)所選的總成參數(shù)對(duì)整車動(dòng)力性能進(jìn)行匹配以及整車動(dòng)力性能進(jìn)行分析，從而設(shè)計(jì)出一款符合大賽要求同時(shí)性能優(yōu)異 的賽車。s Republic of China》 requires, first of all, using the software of 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 paring 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 petition and also have performances. KEY WORDS:UG, the formula 1 racing car of College students, frame ,finite element analysis , dynamic matching. 目錄 第一章 緒論 、 Formule SAE 概述 、 背景 、 發(fā)展及現(xiàn)狀 、 任務(wù)及目 標(biāo) 第二章 賽車總體參數(shù)與主要總成的選擇 、 概述 、 總體設(shè)計(jì)因滿足的要求 、 總體設(shè)計(jì)的目的 、 汽車形式的選擇 、 軸數(shù) 、 驅(qū)動(dòng)形式 、 布置形式 、 汽車主要參數(shù)的選擇 、 汽車主要尺寸的確定 、 汽車質(zhì)量參數(shù)的確定 、 汽車動(dòng)力性參數(shù)的確定 、 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇 、 發(fā)動(dòng)機(jī)限制 、 發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇 、 進(jìn)氣系統(tǒng) 、 排氣系統(tǒng) 、 傳動(dòng)系統(tǒng) 、 變速箱性能參數(shù)的確定 、 主減速器及差速器的確定 、 輪胎和輪輞的選擇 、 懸架系統(tǒng)的選擇 、 比賽要求 、 懸架的作用 、 懸架的分類 、 懸架的選擇 、 方程式賽車懸架的特殊性 、 制動(dòng)系統(tǒng)的選擇 、 制動(dòng)系統(tǒng)要求 、 制動(dòng)器的分類 、 制動(dòng)器的選擇 、 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的選擇 、 轉(zhuǎn)向的要求 、 轉(zhuǎn)向系的確定 、 車架形式的選擇 、 車架的定義 、 車架的設(shè)計(jì) 、 車架的分類 第三章 賽車 整車的總體設(shè)計(jì) 、 車架的設(shè)計(jì) 、 車架的設(shè)計(jì)流程 、 車架設(shè)計(jì)要求 、 名詞解釋 、 車架設(shè)計(jì)過程 、 前環(huán)以及前斜撐設(shè)計(jì) 、 主環(huán)設(shè)計(jì) 、 支撐要求 、 車架材料的選擇 、 車架焊接方式的選擇 、 其他部 件的三維建模 、 發(fā)動(dòng)機(jī)總成以及變速箱三維建模 、 制動(dòng)總泵以及各個(gè)踏板的三維建模 、 懸架系統(tǒng)建模 、 制動(dòng)系統(tǒng)的三維建模 、 車輪三維建模 、 后驅(qū)動(dòng)橋三維建模 、 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 、 油箱三維模型的建立 、 車身的設(shè)計(jì) 、 座椅的設(shè)計(jì) 、 賽車的總裝 第四章 整車設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題 、 車架強(qiáng)度校核 、 有限元軟件介紹 、 有限元模型的建立 、 模型的簡(jiǎn)化及建立 、 網(wǎng)格劃分 、 車架靜力學(xué)分析 、 車架靜態(tài)載荷分析 、 工況分析及邊界條件處理 、 彎曲工況分析 、 制動(dòng)工況的分析 、 車架剛度分析 、 車架扭轉(zhuǎn)剛度分析 、 車架彎曲剛度分析 、 車架模型（二）的有限元模型分析 、動(dòng)力系統(tǒng)計(jì)算匹配及評(píng)價(jià) 、 概述 、 動(dòng)力性能計(jì)算 、 動(dòng)力性相關(guān)公式 、 計(jì)算過程及結(jié)果 、 本節(jié)結(jié)論 第五章 結(jié)論 參考文獻(xiàn) 致謝 1 緒論 、 Formule SAE 概述 、 背景 Formula SAE，是由各國(guó) SAE，即汽車工程師協(xié)會(huì)舉辦的面向在讀或畢業(yè) 7 個(gè)月以內(nèi)的本科生或研究生舉辦的一項(xiàng)學(xué)生方程式賽車比賽，要求在一年的時(shí)間內(nèi)制造出一輛在加速、剎車、操控性方面有優(yōu)異的表現(xiàn)并且足夠穩(wěn)定耐久，能夠成功完成規(guī)則中列舉的所有項(xiàng)目業(yè)余休閑賽車。 SAE 方程式（ Formula SAE）系列賽將挑戰(zhàn)本科生、研究生團(tuán)隊(duì)構(gòu)思、設(shè)計(jì)與制造小型具有越野性能的方程式賽車的能力。賽前車隊(duì)通常用 8至 12 個(gè)月組的時(shí)間設(shè)計(jì)、建造、測(cè)試和準(zhǔn)備賽車。為了達(dá)到比賽的目的、學(xué)生可以把自己假想設(shè)計(jì)人員。預(yù)期的銷售市場(chǎng)是周末業(yè)余汽車比賽。該車必須成本低廉、易于維修、可靠性好。制造企業(yè)計(jì)劃每天生產(chǎn)四輛該型車 , 并要求原型車實(shí)際耗資應(yīng)低于 萬美元（該規(guī)則 09 年已經(jīng)取消）。各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)將作為競(jìng)賽比較和評(píng)判的內(nèi)容。學(xué)生組成的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)將為該生產(chǎn)商設(shè)計(jì)一輛小型方程式賽車。產(chǎn)品的目標(biāo)市場(chǎng)是周末業(yè)余賽車比賽。學(xué)生設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在滿足規(guī)則要求的前提下一般用 8 到 12月的時(shí)間設(shè)計(jì)、制造和測(cè)試自己的賽車。但是由于整個(gè)比賽涉及了汽車工業(yè)所包括的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、測(cè)試、市場(chǎng)、管理和財(cái)務(wù)等各個(gè)方面。 FSAE 賽車比賽給參賽學(xué)生提供了走出課堂將理論知識(shí)應(yīng)用到工程實(shí)踐的良好機(jī)會(huì)。賽事對(duì)賽車各系統(tǒng)的材料，結(jié)構(gòu)等都做出了詳細(xì)的規(guī)定。目的就是為了在充分保證參賽人員人身安全的前提下，盡可能的為參賽學(xué)生營(yíng)造一個(gè)自由的比賽環(huán)境，來鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，使更多的原創(chuàng)設(shè)計(jì)和多種形式的賽車出現(xiàn)在賽場(chǎng)上。比賽規(guī)則主要分為兩部分，賽車技術(shù)要求和比賽條例。為了更好的達(dá)到鍛煉和培養(yǎng)參賽學(xué)生綜合能力的目的，比賽虛擬了一個(gè)商業(yè)研發(fā)環(huán)境，所有的比賽項(xiàng)目都是基于這一環(huán)境而設(shè)置。 FSAE賽車比賽主要分為靜態(tài)項(xiàng)目比賽和動(dòng)態(tài)項(xiàng)目比賽兩部分。學(xué)生需要通過語言，圖表等各種方法，將自己作品的設(shè)計(jì)理念、技術(shù)特點(diǎn)、性能優(yōu)勢(shì)、加工成本和商業(yè)價(jià)值等要素有效地表達(dá)出來，使這家公司的負(fù)責(zé)人能夠充分了解你的設(shè)計(jì)方案的優(yōu)勢(shì)，并最終使他們認(rèn)可你的設(shè)計(jì)方案。 70 年代中期，幾個(gè)美國(guó)大學(xué)開始主辦當(dāng)?shù)氐膶W(xué)生設(shè)計(jì)競(jìng)賽賽車。第 一屆 SAE Mini Baja 比賽于 1976 年舉辦，并且迅速成為一個(gè)地區(qū)性的年度比賽。 Mini Baja 比賽重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了地盤的設(shè)計(jì)，因?yàn)槊總€(gè)隊(duì)伍都使用一個(gè) 8 匹馬力的引擎，這一點(diǎn)無法改變。 在 SAE Mini Baja 的成功獲得各界認(rèn)同的同時(shí)， SAE 聯(lián)合美國(guó)三大汽車公司開始推廣一項(xiàng)技術(shù)水平更高的工程類學(xué)生競(jìng)賽，這 就是 Formula SAE。 在發(fā)達(dá)國(guó)家，很多高校已經(jīng)從事 Formula SAE 超過 20 年時(shí)間，擁有大量資金和試驗(yàn)基礎(chǔ)的情況下，他們的作品已經(jīng)基本達(dá)到了專業(yè)水平，最高時(shí)速可達(dá)到甚至超過 200km/h， 0 到 100km/h 加速時(shí)間一般都在 以內(nèi)。 2020 年第一屆中國(guó) FSC 由中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)、中國(guó)二十所大學(xué)汽車院系、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的汽車傳媒集團(tuán) —— 易車（ BITAUTO）聯(lián)合發(fā)起舉辦。中國(guó) FSC 致力于為國(guó)內(nèi)優(yōu)秀汽車人才的培養(yǎng)和選拔搭建公共平臺(tái)，通過全方位考核，提高學(xué)生們的設(shè)計(jì)、制造、成本控制、商業(yè)營(yíng)銷、溝通與協(xié)調(diào)等五方面的綜合能力，全面提升汽車專業(yè)學(xué)生的綜 4 合素質(zhì)，為中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)行長(zhǎng)期的人才積蓄，促進(jìn)中國(guó)汽車工業(yè)從“制造大國(guó)”向“產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)”的戰(zhàn)略方向邁進(jìn)。通過對(duì)底盤總布置的設(shè)計(jì)計(jì)算，合理選用各總成，合理裝配布置，保證底盤各總成運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，操縱輕便，使底盤各總成更加高效合理可靠的工作。 預(yù)期目標(biāo)：通過對(duì)現(xiàn)有大學(xué)生 F1 方程式賽車的了解以及各種資料的分析，確定整機(jī)總體結(jié)構(gòu)及總體布置圖，設(shè)計(jì)計(jì)算，三維建模，對(duì)車架進(jìn)行強(qiáng)度分析，繪制 圖紙，并附帶說明書。根據(jù)這些特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而使賽車能在比賽中發(fā)揮出高性能和取得良好的比 賽成績(jī)。可靠性可以確保測(cè)試階段的順利進(jìn)行，同時(shí)可以保證完成在競(jìng)賽中的所有比賽項(xiàng)目。一輛平衡和駕駛特性良好的賽車會(huì)讓車手更有信心，這能有效提高所有動(dòng)態(tài)項(xiàng)目中最快圈速，這對(duì)經(jīng)驗(yàn)不足的新車手特別重要。 、汽車形式的選擇 不同形式的汽車，主要體現(xiàn)在軸數(shù)、驅(qū)動(dòng)形式以 及布置形