大学生方程式赛车规划布局.doc

大学生方程式赛车设计(总体设计)
摘要
本次毕业设计为期二个多月,进行了方程式赛车的总体设计。在设计中,主要运用了对比分析的方法,各项参数通过优化设计和UG、MATLAB等进行优化。
初期阶段,我们根据2011年大学生方程式汽车大赛规则确定了赛车整体布置方案,并进行论证与分析,初步确定赛车主要参数。通过计算与对比,确定发动机型号,初选传动系最大传动比、最小传动比。
中期阶段,,并进行悬架、转向的运动干涉分析。利用发动机动力特性曲线特点,用MATLAB软件绘制出赛车驱动力-行驶阻力平衡图、加速度曲线图等,并详细计算赛车燃油经济性。
最后阶段,,并制成总体参数表,并将第一代赛车与第二代赛车进行对比分析。对于考虑到的实际生产中可能发生变化的悬架、车架和转向部件,预留方案。
通过本次毕业设计,了解和掌握了对汽车进行总体设计的步骤和方法,巩固了本专业的所学的专业知识,增强了搜集资料、整合资料的能力,这些将为我毕业以后从事汽车设计工作打下良好的基础。
关键词:FSAE,总体参数,参数确定,总布置、赛车动力性、燃油经济性
特殊符号
ma 汽车总质量 kg
V 最高车速 km/h
L 轴距 mm
B1 前轮距 mm
B2 后轮距 mm
R 最小转弯半径 mm
hg 满载时质心高度 mm
hgˊ空载时质心高度 mm
D 轮胎直径 mm
B 轮胎宽度 mm
P 轮胎气压 MP
A 汽车迎风面积
F 滚动阻力系数
空气阻力系数
驱动桥主减速比
变速器传动比
汽车行驶使的空气阻力
变速器Ⅰ挡传动比
车轮与路面的附着力
汽车总质量
汽车行驶速度
发动机最大功率
发动机转矩
为克服滚动阻力所消耗的功率
轮胎与路面的附着系数
传动系效率
是百公里油耗
目录
第一章 FSAE赛车总体概况 1
§ FSAE赛车起源 1
§ FSAE赛车现状 2
§ 2
§ 2
§ 2
§ FSAE赛车总体设计概述 3
§、决策与设计过程 3
§ FSAE赛车主要技术要求 3
§ 第二代赛车设计目标 4
§ FSAE赛车项目意义 5
第二章 FSAE赛车总体设计 7
§ 总体设计目标 7
§ 赛车目标参数的初步确定 8
§ 发动机选择 9
§ 轮胎的选择 10
§ 传动系最小传动比的确定 11
§ 传动系最大传动比的确定 11
§ 赛车发动机选型 12
§ 赛车主要设计参数的确定 13
§ 尺寸参数 13
§ 质量参数 14
§ 性能参数 15
§ 赛车各系统设计 17
§ 悬架系统设计 18
§ 转向系统设计 19
§ 制动系统设计 19
§ 电器系统设计 21
§ 车身设计 23
§ 车架设计 23
第三章赛车动力性与燃油经济性 25
§ 汽车的动力性 25
§ 动力性的评价指标 25
§—行驶阻力图 25
§ 汽车的加速能力 28
§ 动力特性图 29
§ 功率平衡 31
§ 燃油经济性 32
第四章赛车总体布置 34
§(面)-零线的确定 34
§ 34
§ 37
第五章结论 39
参考文献 40
致谢 42
第一章 FSAE赛车总体概况
Formula SAE 赛事1980年在美国举办第一次比赛以来,现在已经成为汽车工程学会的学生成员举办的一项国际赛事,其目的是设计、制造一辆小型的高性能方程式赛车,并使用这辆自行设计和制造的赛车参加比赛。
出于此项比赛的宗旨是让学生针对业余高速穿障的车手开发制造一个原型车,该原行车应该具备有可小批量生产的能力,并且原型车的造价要低于25,000 美元。这项竞赛包含有3 个最主要的基本元素,分别是:工程设计、成本控制以及静态评估、单独的动态性能测试、高性能的耐久性测试。
Formula SAE 赛事的主要参与者通常都是来自高校的学生组成的车队。现在在美国、欧洲和澳大利亚每年都会举办Formula SAE 比赛。Formula SAE 向年轻的工程师们提供了一个参与有意义的综合项目的机会。由参与的学生负责管理整个项