大学生方程式赛车(总体设计)-吕许慧

河南科技大学毕业设计（论文）题目大学生方程式赛车设计（总体设计）姓名吕许慧院系车辆与动力工程学院专业车辆工程指导教师牛毅2011年6月2日车辆与动力工程学院毕业设计说明书1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，我们设计中使用UG6.0三维软件对各个零部件总成进行建模和整体装配，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，利用UG7.5进行导出赛车总体布置二维工程图，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、燃油经济性车辆与动力工程学院毕业设计说明书2ABSTRACTFortwomonths,Mygraduationdesignistheoveralldesignoftheformularacing.weusedthecontrastanalysismethodmainlyinthedesign,throughoptimizingtheparametersoptimizationdesignandoptimizationofUGMATLAB,etc.Initialstage,weaccordingto2011autocontestrulesdeterminecollegeequationoveralllayoutofthecar,andthedemonstrationandanalysis,themainparameterisdeterminedprimarilyracing.Throughcalculationandcomparison,sureenginetype,primariesdrivetrainmaximumtransmissionratio,minimumtransmission.Theintermediatestage,wedesignUG6.03dsoftwareusedinvariouspartsofassemblyformodelingandwholeassembly,andsuspension,steeringmovementinterferenceanalysis.Useofenginepowercharacteristiccurvecharacteristic,MATLABsoftwaremappeddrivecardrivingforces-resistancebalancefigure,accelerationcurve,andetc,anddetailedcalculationracingfueleconomy.ThefinalstagesUG7.5arederivedbycar,generallayout,andtwo-dimensionalengineeringgraphicsoverallparametertable,andmadethefirstgenerationandthesecondgenerationracingcarsarecomparedandanalyzed.Forconsideringtheactualproductionofmaychangesuspension,frameandsteeringparts,obligatescheme.Throughthegraduationdesign,Iunderstandandmastertheoveralldesignofcarofthestepsandmethod,theprofessionalknowledgeofprofessionalknowledge,enhancethedatacollectionandintegrationofinformation,theseabilityaftermygraduationwillbeengagedincardesignlayagoodfoundationforthejob.KEYWORDS:FSAE,generalparameters,parameteridentification,generalarrangement,thecarpower,fueleconomy车辆与动力工程学院毕业设计说明书3特殊符号ma汽车总质量kgV最高车速km/hL轴距mmB1前轮距mmB2后轮距mmR最小转弯半径mmhg满载时质心高度mmhgˊ空载时质心高度mmD轮胎直径mmB轮胎宽度mmP轮胎气压MPA汽车迎风面积F滚动阻力系数DC空气阻力系数oi驱动桥主减速比gi变速器传动比wF汽车行驶使的空气阻力1gi变速器Ⅰ挡传动比F车轮与路面的附着力am汽车总质量au汽车行驶速度maxeP发动机最大功率eT发动机转矩fP为克服滚动阻力所消耗的功率轮胎与路面的附着系数t传动系效率sQ是百公里油耗车辆与动力工程学院毕业设计说明书I目录第一章FSAE赛车总体概况........................................................1§1.1FSAE赛车起源.................................................................1§1.2FSAE赛车现状.................................................................2§1.2.1国际赛车概况..........................................................2§1.2.2国内赛车概况..........................................................2§1.2.3我校赛车概况..........................................................2§1.3FSAE赛车总体设计概述..................................................3§1.3.1汽车设计的规律、决策与设计过程........................3§1.3.2FSAE赛车主要技术要求........................................3§1.3.3第二代赛车设计目标..............................................4§1.3.4FSAE赛车项目意义................................................5第二章FSAE赛车总体设计........................................................7§2.1总体设计目标...................................................................7§2.2赛车目标参数的初步确定................................................8§2.2.1发动机选择.............................................................9§2.2.2轮胎的选择...........................................................10§2.2.3传动系最小传动比的确定....................................11§2.2.4传动系最大传动比的确定....................................11§2.3赛车发动机选型.............................................................12§2.4赛车主要设计参数的确定..............................................13§2.4.1尺寸参数...............................................................13§2.4.2质量参数...............................................................14§2.4.3性能参数...............................................................15§2.5赛车各系统设计.............................................................17§2.5.1悬架系统设计.......................................................18§2.5.2转向系统设计.......................................................19§2.5.3制动系统设计.......................................................19车辆与动力工程学院毕业设计说明书II§2.5.4电器系统设计.......................................................21§2.5.5车身设计...............................................................23§2.5.6车架设计...............................................................23第三章赛车动力性与燃油经济性.............................................25§3.1汽车的动力性.................................................................25§3.1.1动力性的评价指标................................................25§3.1.2驱动力—行驶阻力图.............................................25§3.1.3汽车的加速能力....................................................28§3.1.4动力特性图...........................................................29§3.1.5功率平衡...............................................................31§3.2燃油经济性.....................................................................32第四章赛车总体布