裝配圖大學(xué)生方程式賽車設(shè)計(jì)（前后懸架設(shè)計(jì)）（有cad圖+三維圖）

裝配圖大學(xué)生方程式賽車設(shè)計(jì)（前后懸架設(shè)計(jì)）（有cad圖+三維圖）,裝配,大學(xué)生,方程式賽車,設(shè)計(jì),前后,先后,懸架,cad,三維 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 （學(xué)生填表） 學(xué)院： 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院 2013 年 4 月 10 日 課題名稱 大學(xué)生方程式賽車設(shè)計(jì)（前、后懸架設(shè)計(jì)） 學(xué)生姓名 劉恩澤 專業(yè)班級(jí) 車輛094班 課題類型 論文 指導(dǎo)教師 牛毅 職稱 高工 課題來(lái)源 生產(chǎn) 1. 懸架設(shè)計(jì)（或研究）的依據(jù)與意義 中國(guó)大學(xué)生方程式汽車大賽是中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)及其合作會(huì)員單位，在學(xué)習(xí)和總結(jié)美、日、德等國(guó)家相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合中國(guó)國(guó)情，精心打造的一項(xiàng)全新賽事，這項(xiàng)比賽包括工藝、環(huán)保、動(dòng)力系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)操作系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)測(cè)試和靜態(tài)測(cè)試等多個(gè)項(xiàng)目，評(píng)比的是學(xué)生的設(shè)計(jì)理念、工藝水平、成本控制能力和營(yíng)銷方案，以及把賽車制造成產(chǎn)品的過(guò)程。 懸架是現(xiàn)代汽車上的重要總成之一，是車架（或承載式車身）與轎車（或車輪）之間的一切傳力連接裝置的總稱，主要由彈性元件、導(dǎo)向裝置、減震器、緩沖塊和橫向穩(wěn)定器等組成。其主要任務(wù)是傳遞作用在車輪和車架（或車身）之間的一切力和力矩；緩和路面?zhèn)鹘o車架（或車身）的沖擊載荷，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng)，保證汽車的行駛平順性；保證車輪在路面不平和載荷變化時(shí)有理想的運(yùn)動(dòng)特性，保證汽車操縱穩(wěn)定性，使汽車獲得高速行駛能力[2]。懸架及轉(zhuǎn)向系對(duì)對(duì)汽車前、后輪側(cè)偏角的影響，與汽車沿曲線行駛時(shí)發(fā)生的車廂側(cè)傾有關(guān)，因此，為了更準(zhǔn)確的分析汽車響應(yīng)，必須進(jìn)一步考慮懸架、轉(zhuǎn)向及傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)前、后輪側(cè)偏角的影響。汽車的獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)直接影響到汽車的使用性能, 特別是操縱穩(wěn)定性及輪胎的使用壽命，合理選擇懸架結(jié)構(gòu)形式和幾何尺寸參數(shù)對(duì)獲得滿意的汽車使用性能是非常重要的。 懸架是現(xiàn)代汽車的重要組成部分，雙橫臂獨(dú)立懸架是現(xiàn)代汽車常用的結(jié)構(gòu)形式，特別是在賽車上得到了廣泛的應(yīng)用，其設(shè)計(jì)好壞對(duì)操縱穩(wěn)定性、平順性和安全性有著重要的影響。操縱穩(wěn)定性不僅影響到汽車駕駛的操縱方便程度, 而且也是決定汽車高速安全行駛的一個(gè)主要性能。懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)特性是一些懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)隨車輪跳動(dòng)的變化規(guī)律, 與懸架的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)有關(guān). 這些參數(shù)的變化會(huì)使車輪的地面附著情況及滾動(dòng)趨向發(fā)生變化, 進(jìn)而影響車輛的動(dòng)力性、制動(dòng)性和操縱穩(wěn)定性等性能, 因此希望這些參數(shù)的變化盡可能地小，如果這些參數(shù)的變化度較大， 則應(yīng)當(dāng)討論變化的方向或走向。 2. 方程式賽車國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 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。自1981年創(chuàng)辦以來(lái)，F(xiàn)SAE已發(fā)展成為每年由7個(gè)國(guó)家舉辦的9場(chǎng)賽事所組成，并有數(shù)百支來(lái)自全球頂級(jí)高校的車隊(duì)參與的青年工程師盛會(huì)。 中國(guó)FSAE項(xiàng)目起步較晚，目前國(guó)內(nèi)有河南科技大學(xué)、湖南大學(xué)、上海交通大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、廈門理工已擁有車隊(duì)和的車輛，吉林大學(xué)、北京理工大學(xué)、清華大學(xué)和天津大學(xué)等擬籌建。其中湖南大學(xué)于2007年6月和2008年6月，交通大學(xué)于今年6月分別參加了美國(guó)加利福尼亞站比賽。同濟(jì)大學(xué)與廈門理工于2008年完成賽車的試制，同濟(jì)大學(xué)已報(bào)名參加2009年的比賽。 目前最新研究發(fā)現(xiàn)，懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)性能直接影響操縱穩(wěn)定性等汽車使用性能，利用Adams 多體動(dòng)力學(xué)軟件建立雙橫臂獨(dú)立懸架的多剛體模型，通過(guò)對(duì)模型中車輪施加運(yùn)動(dòng)約束從而對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)性能的仿真分析，從而獲得該車輪定位角的變化，將設(shè)計(jì)要求和分析結(jié)果對(duì)比可以得出此懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性及需性能改進(jìn)的地方。通過(guò)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行懸架運(yùn)動(dòng)的仿真，從而有效地避免了生產(chǎn)安裝后發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉等問(wèn)題。在賽車設(shè)計(jì)過(guò)程中，輕量化也是一個(gè)很重要的目標(biāo)，為了達(dá)到整車的輕量化，可以考慮各子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的輕量化與材料的輕量化，但是，輕量化也不能夠毫無(wú)分寸的輕量化，在達(dá)到輕量化的同時(shí)，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度也是必須要保證的。解決這個(gè)問(wèn)題，可以通過(guò)運(yùn)用有限元分析軟件，進(jìn)行虛擬仿真，預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)是否合理。然而劃分網(wǎng)格是建立有限元模型的一個(gè)重要環(huán)節(jié), 它要求考慮的問(wèn)題較多, 需要的工作量較大, 所劃分的網(wǎng)格形式對(duì)計(jì)算精度和計(jì)算規(guī)模將產(chǎn)生直接影響。運(yùn)用多體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS 中的CAR 模塊，建立雙橫臂式前懸架的多剛體模型，對(duì)其前懸架的各種性能進(jìn)行仿真分析，研究了懸架的幾何參數(shù)對(duì)汽車操縱穩(wěn)定性和平順性的影響，揭示了該懸架的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,為制造提供依據(jù)。由于該賽事除了考核賽車的動(dòng)力性，也對(duì)賽車的操控性及設(shè)計(jì)方法同等重視，因此在賽車的結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)及優(yōu)化就需要相當(dāng)細(xì)膩的處理。而懸架系統(tǒng)作為賽車的“四肢”，直接影響賽車的操控性及平順性，甚至賽車在賽道上的行駛姿態(tài)，因此，其優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性更加不可忽視。 目前經(jīng)過(guò)比較，發(fā)現(xiàn)采用雙橫臂式懸架且上下橫臂均采用叉臂，構(gòu)成三角形具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性。橫向力由兩個(gè)叉臂同時(shí)吸收，因此橫向剛度大，抗側(cè)傾性能優(yōu)異。這使得支柱減震器不再承受橫向作用力，而只應(yīng)對(duì)車輪的上下抖動(dòng)，因此在彎道上具有較好的方向穩(wěn)定性。因此采用不等長(zhǎng)雙橫臂式螺旋彈簧獨(dú)立懸架。 3. 課題設(shè)計(jì)（或研究）的內(nèi)容 根據(jù)大學(xué)生方程式賽車的比賽規(guī)則及大學(xué)生方程式賽車設(shè)計(jì)具體參數(shù)要求，進(jìn)行懸架結(jié)構(gòu)形式和主要參數(shù)的確定；懸架部件設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制前，后裝配圖及零件圖。 運(yùn)用所學(xué)的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、理論等專業(yè)和基礎(chǔ)知識(shí)，通過(guò)查找相關(guān)資料，熟悉了解現(xiàn)有車型結(jié)構(gòu)，結(jié)合自己的構(gòu)思，設(shè)計(jì)出符合題目要求的賽車及其零部件，達(dá)到提高畢業(yè)生綜合能力的目的。 論文要求20000字左右，繪制工程圖一張（A0）；中文摘要300-500字。附英文摘要，計(jì)算機(jī)打?。煌馕姆g10000字符以上；查詢資料20篇以上，附資料名稱。 4. 設(shè)計(jì)（或研究）方法 1) 調(diào)研、搜集、分析賽車相關(guān)資料，并參觀我校兩代賽車，測(cè)量記載所有數(shù)據(jù)，與指導(dǎo)老師交流，確立總體設(shè)計(jì)目標(biāo)，確定方案并進(jìn)行論證； 2) 參照大賽規(guī)則、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)及往屆比賽車型參數(shù)，初選賽車目標(biāo)參數(shù)（發(fā)動(dòng)機(jī)、輪胎、最大傳動(dòng)比及最小傳動(dòng)比）； 3) 進(jìn)行總體設(shè)計(jì)的方案分析論證，完成主要設(shè)計(jì)參數(shù)（尺寸參數(shù)、質(zhì)量參數(shù)、性能參數(shù)）、懸架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、電器系統(tǒng)及車架的設(shè)計(jì)計(jì)算； 4) 校核零件使其滿足使用要求，分析賽車動(dòng)力性及燃油經(jīng)濟(jì)性； 5) 總體布置，完成裝配圖、零件圖及說(shuō)明書。 5. 實(shí)施計(jì)劃 第 5 周 查閱文獻(xiàn)、收集資料、初定設(shè)計(jì)方案； 第 7~8 周 設(shè)計(jì)方案分析與計(jì)算、繪制草圖； 第 9~10 周 繪制裝配圖； 第 11~14 周 繪制零件圖； 第 15 周 撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書； 第 16~17 周 互審評(píng)閱、答辯。 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室意見： 教研室主任簽字： 年 月 日