FSAE赛车悬架系统设计.ppt

小组成员:许珈旗杜雅鲜黄业兴
设计思路
整车主要框架参数选择和确定
弹性元件和减震器的选择
导向机构零部件的设计
车轮定位参数的设计与优化
推杆使不等长双横臂独立悬架
FSC赛车双横臂悬架一般有以下两种设计方案,推杆式双横臂独立悬架与拉杆式双横臂独立悬架。
考虑比赛规则对悬架设计的要求、装配、调试难易程度、可靠性等因素,最终确定赛车前悬架和后悬架均采用推杆使不等长双横臂独立悬架。
FSAE ,mm, (8 英寸),轮辋空间的大小直接影响着立柱的设计,而立柱的大小有决定着上下横臂的距离,如图,为CATIA中建立的8英寸的轮辋模型。
轮辋模型
FSAE 赛事规则要求赛车轴距至少有1525mm(60 英寸),轴距增大将会使整车质量增加,有悖于轻量化原则,故轴距确定过程中,综合考虑了人机工程学、发动机大小与布置、轮胎宽度及悬架上下A 臂的安装空间要求,测算确定轴距为1590mm。前后轮距的确定是在轴距已定的情况下,根据经验公式(1)进行初选:
B =kL (1)
式中:B———轮距,mm;
L———轴距,mm;
k———系数,取 ~。
经过初步估算,初定的赛车部分技术参数。

侧倾中心
侧倾中心高度:前悬架30mm,后悬架60mm。后轴稍高的侧倾中心有至少俩优点,其一是后轴可以使用较软弹簧,因为这的侧倾力矩较小,其二就是保持侧倾轴尽可能平行于赛车主惯性轴。
侧倾中心
抗制动前俯角制动抗点头是指制动时悬架抵抗因纵向载荷转移引起前悬架弹簧压缩变形的能力。抗前俯率由式(2-1)确定。
(2-1)
式中——前悬架纵倾中心到地面的高度(mm);
——制动力分配系数;
——轴距(mm);
——前悬架纵倾中心到前轴中心的距离(mm);
——质心的高度(mm)。
抗驱动后仰角抗驱动后仰角可减小后轮驱动汽车车尾的下沉量或前轮驱动汽车车头的抬高量。与抗制动前俯角不同的是,只有当汽车为单桥驱动时,该性能才起作用。对于独立悬架而言,当纵倾中心位置高于驱动桥车轮中心时,这一性能方可实现。
考虑到车架的加工问题,若上下横臂轴轴线不平行,车架加工难度会非常大,所以本次设计将上下横臂轴轴线设计成都和地面平行,即纵倾中心在无限远处。
磨胎半径和偏频的选取

前悬磨胎半径初定为,后悬的定为

-,悬架软能更好的缓和路面冲击,整车平顺性好;偏频高悬架偏硬,高刚度能更好地控制重心,操纵稳定性更好对于赛车出于操控性能的考虑采取前高后底。
最终选取的偏频为:,。
悬架刚度的计算
由总布置给出的整车数据,赛车的总质量220+60=280kg,轴荷比为43:57。,。
前轮一侧乘适刚度:
后轮一侧乘适刚度:
车轮处静挠度:
前轮
后轮