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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 中國(guó)巴哈大賽賽車底盤設(shè)計(jì)開題報(bào)告 1.選題背景 中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)巴哈大賽Baja SAE China ( 簡(jiǎn)稱BSC大賽）是由中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)（SAE China,簡(jiǎn)稱中汽協(xié)會(huì)）主辦，在各院校間開展的小型越野賽車設(shè)計(jì)和制作競(jìng)賽。此項(xiàng)賽事起源于美國(guó)，是大學(xué)生方程式賽車的前身，適合各職業(yè)院校和本科低年級(jí)學(xué)生參與。競(jìng)賽包括多種靜態(tài)與動(dòng)態(tài)項(xiàng)目測(cè)試，靜態(tài)項(xiàng)目包括技術(shù)檢查，賽車設(shè)計(jì)，成本與制造，商業(yè)營(yíng)銷等。動(dòng)態(tài)項(xiàng)目包括牽引力，繞樁，直線加速，操控性，耐力比賽等。2015年8月26日中國(guó)汽車工程協(xié)會(huì)在山東省濰坊市成功舉辦了第一屆巴哈大賽，成為世界上第六個(gè)舉辦巴哈比賽

2、的國(guó)家。 選題意義 中國(guó)的巴哈大賽起步較晚，仍處在一個(gè)起步階段，國(guó)內(nèi)參加參加比賽的多是職業(yè)院校，本科院校涉及較少，相關(guān)資料也比較匱乏。因此，本次我們團(tuán)隊(duì)的選題研究對(duì)本校的巴哈賽車的研究開發(fā)有一定的現(xiàn)實(shí)，可為日后參加巴哈大賽奠定一定的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。同時(shí)激發(fā)同學(xué)們對(duì)于汽車運(yùn)動(dòng)的愛好和學(xué)習(xí)興趣，深入掌握汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，制造，裝配，調(diào)教維修，市場(chǎng)營(yíng)銷等多方面的專業(yè)知識(shí)和技能，提高我們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。通過這樣與現(xiàn)實(shí)緊密貼合的選題研究，為我們以后進(jìn)入汽車相關(guān)領(lǐng)域，積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 2. 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 巴哈大賽在國(guó)外起源較早，1976年就已開始舉辦，技術(shù)積累相對(duì)深厚。在基礎(chǔ)參數(shù)選擇方面有了大量的

3、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，包括但不限于軸距的合理選擇，車重的合理估計(jì)，輪輞輪胎選擇，AISI 4130管件的加工工藝相對(duì)成熟。車輛各系同的輕量化改進(jìn)。綜合近幾年國(guó)外參賽隊(duì)伍的設(shè)計(jì)情況來看，軸距在60到64英寸（152.4到160公分），離地間隙選取為12到16英寸（30到40公分），整備質(zhì)量在350到400磅（158.9到181.6千克），輪胎多選用22到25英寸的大尺寸越野輪胎。 長(zhǎng)期的參賽經(jīng)歷，足夠的資金投入，在CVT變速箱的改裝方面，國(guó)外院校各有千秋。廣泛采用四速CVT,最大車速在35英里/小時(shí)，通過測(cè)功機(jī)標(biāo)定最大扭矩和相應(yīng)轉(zhuǎn)速。通過有限元分析對(duì)CVT變速箱進(jìn)行輕量化改進(jìn)。 車架設(shè)計(jì)方面，都選擇桁架

4、式車架，結(jié)合各自的設(shè)備進(jìn)行應(yīng)力分析，意圖做到最大程度輕量化，并兼顧穩(wěn)定性和耐用性。而且在車架頂梁結(jié)合處的彎曲度加工技術(shù)成熟。懸架系統(tǒng)由于賽事限制均采用雙A臂獨(dú)立懸架和彈簧阻尼系統(tǒng)。同樣進(jìn)行有限元分析，輕量化改進(jìn)，以減輕簧下質(zhì)量，提高穩(wěn)定性，并簡(jiǎn)化其結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用機(jī)械轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，主要在于方向機(jī)的優(yōu)化，相關(guān)機(jī)械零件的靜平衡，動(dòng)平衡計(jì)算。 而國(guó)內(nèi)的巴哈大賽起步較晚，各參賽隊(duì)伍水平參差不齊。主要是高職院校和大學(xué)低年級(jí)同學(xué)參加，主要設(shè)計(jì)工作依靠外包。但是基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)的布置，變速器的改進(jìn)，制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化布置。在車身車架設(shè)計(jì)方面目前主要致力于其穩(wěn)定性，安全性，加強(qiáng)筋較多，輕量化改進(jìn)不足，車重過大

5、。動(dòng)力匹配方面的技術(shù)積累不足，多次出現(xiàn)參賽車輛動(dòng)態(tài)測(cè)試中因故障無法完成比賽。賽事規(guī)則放開后，也有企業(yè)車隊(duì)參與，設(shè)計(jì)，加工水平相對(duì)較高，資金投入也大。 3. 設(shè)計(jì)初步構(gòu)想 由于是初次涉及巴哈賽車，因此這次的車輛底盤設(shè)計(jì)主要是依據(jù)2017年最新的賽事規(guī)則。首先使車輛符合賽車規(guī)則，通過靜態(tài)測(cè)試。因此車架的設(shè)計(jì)依據(jù)巴哈大賽2017年最新規(guī)則中給出的車架(如圖一所示)為基礎(chǔ)，進(jìn)行改進(jìn)加強(qiáng)設(shè)計(jì)。主要是加強(qiáng)筋的增加以及進(jìn)行一定的輕量化設(shè)計(jì)。 圖一 難點(diǎn)部分是后部防滾環(huán)的加工制作 RRH是位于駕駛員后部，有平面彎管結(jié)構(gòu)組成的防滾環(huán)，定義為座艙的后端面。駕駛員和座椅應(yīng)完全位

6、于RRH前端。理論上RRH應(yīng)該是垂直的。但是根據(jù)設(shè)計(jì)和車輛布置的需要，可以與垂直面最多成20度夾角。在內(nèi)部座椅底部上方688mm點(diǎn)處測(cè)得的RRH最低寬度至少為736mm。RRH的垂直部分可以是平直的或彎曲的，其兩端與頂部和底部水平面LC相交點(diǎn)進(jìn)行連接，垂直構(gòu)件和LC構(gòu)件都是連續(xù)鋼管，不得有其他連接方式。 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是CVT變速箱的匹配和機(jī)箱的制作。一般采用4速CVT變速箱。傳動(dòng)效率為88%。那么接下來的就是傳動(dòng)比的確定以及在賽事條件下最大車速的估算。賽事要求發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速為3800RPM,我們就要確定在0到3800轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)的車速扭矩，進(jìn)行CVT的擋位標(biāo)定，使得賽車盡量保持最大車速通

7、過越野路段。 然后是固定裝置，機(jī)箱，集油盤的制作，尤其是機(jī)箱和集油盤要按照賽車規(guī)則進(jìn)行制造。初步設(shè)想如下圖 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用機(jī)械轉(zhuǎn)向，選擇三幅式方向盤。關(guān)鍵元件為轉(zhuǎn)向機(jī)，剩下的機(jī)械機(jī)構(gòu)的布置?？山栌眯兄囮?duì)的轉(zhuǎn)向機(jī)，根據(jù)初步估計(jì)的轉(zhuǎn)向最大角度45度（最小轉(zhuǎn)彎半徑21m），轉(zhuǎn)向極端位置有限位裝置。進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和布置，進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，合理簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，由于不使用差速器，因此要通過幾何結(jié)構(gòu)和車速控制，使車輛在幾何轉(zhuǎn)向過程中接近阿克曼幾何。 選型輪胎為行知車隊(duì)18in輪胎，高寬比約為三比一，據(jù)此進(jìn)行懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。依據(jù)賽事規(guī)則進(jìn)行雙A臂獨(dú)立懸架的制作，確定叉臂角度和長(zhǎng)度，反復(fù)核算安裝空間，避免反

8、復(fù)加工。根據(jù)離地間隙，布置空間初選彈簧—減震器，根據(jù)壓縮回彈行程，選擇合適的阻尼特性。壓縮行程迅速干脆，回彈行程輕緩柔和。根據(jù)主銷傾角和側(cè)偏特性調(diào)整懸掛角度。 制動(dòng)系統(tǒng)采用簡(jiǎn)單的液壓雙管路制動(dòng)。依據(jù)賽事規(guī)則，制動(dòng)必須在一個(gè)制動(dòng)動(dòng)作下同時(shí)制動(dòng)四個(gè)車輪，且制動(dòng)管路的布置應(yīng)布置與車架上部，防止在糟糕路況中的沖擊，防止制動(dòng)失效。對(duì)管路進(jìn)行多次檢查，防止管路滲漏。兩個(gè)前輪采用活塞卡鉗輪制動(dòng)，后輪由于剛性軸連接，采用單個(gè)活塞卡鉗軸制動(dòng)。對(duì)于賽車規(guī)則中要求的制動(dòng)燈，可通過在剎車踏板上加裝霍爾元件連接紅色制動(dòng)燈。 轉(zhuǎn)向，傳動(dòng)，制動(dòng)，懸架系統(tǒng)確定之后，即進(jìn)行輪心立柱的制作，反復(fù)驗(yàn)證，多次模擬，防止多次加工材

9、料浪費(fèi). 4. 主要參數(shù) 軸距 1500mm 輪距 1300mm 離地間隙 35mm 輪輞/輪胎 10in/18in 最大轉(zhuǎn)向角 45度 整備質(zhì)量 180kg 前后配重比 1:1 參考文獻(xiàn) 1. Abdulrahman Almuflih, Andrew Perryman, Caizhi Ming, Zan Zhu, Ruoheng Pan,SAE Mini Baja Drivetrain Final Report. 2. Derek Britton, Jessy Cusack,Alex Forit,Patrick Goodrich,Zachary L

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