FSAE電動(dòng)賽車多連桿式后懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析開題報(bào)告
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開 題 報(bào) 告文 獻(xiàn) 綜 述一、概述中國(guó)大學(xué)生方程式汽車大賽(Formula Student China, 簡(jiǎn)稱:FSC)是一項(xiàng)由高等院校汽車工程或汽車相關(guān)專業(yè)在校學(xué)生組隊(duì)參加的汽車設(shè)計(jì)與制造比賽。FSC 是一項(xiàng)非盈利社會(huì)公益性事業(yè),項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)和發(fā)展整合了優(yōu)秀高等院校資源、整車和零部件制造商資源,獲得了政府部和社會(huì)各界的大力支持以及品牌企業(yè)的資助。社會(huì)各界對(duì) FSC 項(xiàng)目投入的人力支持和資金支持將全部用于賽事組織、賽事推廣和為參賽學(xué)生設(shè)立賽事獎(jiǎng)金。2010年第一屆 FSC(FSAE)由中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)、中國(guó) 21 所大學(xué)(專)汽車院系、易車(BITAUTO)聯(lián)合發(fā)起并成功舉舉辦,截止 2012年 11月份,中國(guó)已經(jīng)連續(xù)舉辦了 3屆 FSAE比賽,參賽隊(duì)伍數(shù)量已經(jīng)由 2010年的 20支上升到 2012年 41支。與此同時(shí),北京理工大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、廈門理工大學(xué)等學(xué)校先后成立 FSAE車隊(duì),并赴國(guó)外參賽,積累了一定的比賽經(jīng)驗(yàn)。FSC 立足于中國(guó)汽車工程教育和汽車產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀,吸收并借鑒其他國(guó)家 FS 賽事成功經(jīng)驗(yàn),以培養(yǎng)中國(guó)未來汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者和工程師為目標(biāo)的公共教育平臺(tái)。FSC 通過全方位培訓(xùn),提高學(xué)生們的設(shè)計(jì)、制造、成本控制、商業(yè)營(yíng)銷、溝通與協(xié)作等五方面的能力,全面提升汽車專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì),為中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展積蓄人才。FSAE 賽車的主要目的是為了全面提升學(xué)生的綜合能力,同時(shí)通過活動(dòng)創(chuàng)造學(xué)術(shù)競(jìng)爭(zhēng)氛圍,為院校提供交流平臺(tái),進(jìn)而推動(dòng)學(xué)科建設(shè)的提升。美國(guó) FSAE賽車相比于其他國(guó)家發(fā)展較早,其可追溯至 20世 70年代 Mini-Indy賽車運(yùn)動(dòng)。1981 年,第一屆 FSAE比賽在美國(guó)奧斯汀德克薩斯大學(xué)舉行。經(jīng)過 30多年的發(fā)展,F(xiàn)SAE 賽車運(yùn)動(dòng)在世界影響力日益凸顯,比賽規(guī)模日益擴(kuò)大。1998 年,英國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)舉辦了第一屆英國(guó) FSAE比賽,從此 FSAE入駐歐洲;2000 年,澳大利亞舉辦第一屆 FSAE比賽;2003 年,F(xiàn)ormula SAE Japan 開始在日本舉行,F(xiàn)SAE 賽車比賽正式落戶亞洲;此外,巴西、意大利、德國(guó)等國(guó)家也相繼舉行了 FSAE賽車比賽。另外,F(xiàn)SAE 賽車比賽的深度也有所增加。除了傳統(tǒng)的燃油車比賽,德國(guó)、日本、英國(guó)等國(guó)家也開始愈加重視電動(dòng)汽車比賽的推動(dòng),德國(guó)于 2010年開始舉辦了 FSAE電動(dòng)賽車比賽,拓展了 FSAE比賽新領(lǐng)域,豐富了 FSAE的內(nèi)涵。二、懸架的設(shè)計(jì)及優(yōu)缺點(diǎn)1、懸架的設(shè)計(jì) 懸架是汽車上重要的組成部分,它是車架或承載式車身和車橋或車輪之間彈性連接并傳遞力和力矩的裝置的總稱。汽車懸架直接關(guān)系到汽車的平順性和操縱穩(wěn)定性。其主要功能有把路面作用于車輪的垂直反力支承力、縱向反力驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力、側(cè)向反力以及這些反力所造成的力矩傳遞到車架或車身上。與輪胎一起,吸收和緩沖汽車行駛中由于路面不平所造成的各種制動(dòng)和沖擊,從而保證乘客乘坐舒適和貨物的安全。使車身和車輪之間保持有適當(dāng)?shù)膭?dòng)態(tài)幾何關(guān)系,即車輪跳動(dòng)時(shí)應(yīng)有正確的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。懸架一般有起著緩沖作用的彈性元件、減振作用的減振器、導(dǎo)向作用的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三部分組成。懸架按左右兩側(cè)車輪的運(yùn)動(dòng)是否關(guān)聯(lián),可分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架。其中,非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是汽車兩側(cè)車輪安裝在一根整體式車軸的兩端。一側(cè)車輪上下跳動(dòng)時(shí),一定會(huì)影響到另一側(cè)車輪的定位參數(shù)主要是車輪外傾的改變,但車輪距不會(huì)變動(dòng)。而獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是左右兩側(cè)車輪之間沒有剛性的車軸,車輪獨(dú)自通過懸架的彈性元件和導(dǎo)向桿系與車架相連。在左右車輪的運(yùn)動(dòng)關(guān)系上,當(dāng)一側(cè)車輪跳動(dòng)時(shí),對(duì)另一側(cè)車輪的定位參數(shù)不產(chǎn)生影響。車輪之間沒有運(yùn)動(dòng)干涉的結(jié)構(gòu)決定了它較非獨(dú)立懸良好的性能。本次畢業(yè)論文所研究的多連桿后獨(dú)立懸架主要包括上橫臂、下前后擺臂、縱向推力桿、減振器、螺旋彈簧等,它們通過橡膠襯套和各種約束連接,其結(jié)構(gòu)如圖 1所示圖 1 1 一減振器;2、12 一固定支架;3 一縱向推力桿;4 一輪毅;5、10 一連接桿;6 一后擺臂;8 一副車架;9、13 一上擺臂;11 一制動(dòng)器;14 一前擺臂;15 一墊圈;16 一穩(wěn)定桿 17、18 一襯套. 懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)是賽車總體設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分,懸架的性能決定了賽車的性能表現(xiàn)。懸架設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程,涉及的參數(shù)計(jì)算和考慮因素比較多。不同的車型對(duì)懸架提出的設(shè)計(jì)要求是不同的。如一般轎車對(duì)懸架提出的設(shè)計(jì)要求有:1)保證汽車有良好的行駛穩(wěn)定性;2)具有合適的衰減震動(dòng)能力;3)保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性;4)有良好的隔音能力;5)汽車制動(dòng)或加速時(shí),要保證汽車穩(wěn)定,減少車身縱傾,轉(zhuǎn)彎時(shí)車身側(cè)傾角要合適;6)結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間尺寸要小;7)可靠的傳遞車身與車輪之間的各種力與力矩,在滿足零部件質(zhì)量要小的同時(shí),還要保證有足夠的強(qiáng)度和壽命。如圖 2,典型的多連桿獨(dú)立懸掛結(jié)構(gòu)圖。 圖 2 而 FSAE賽車懸架設(shè)計(jì)則要滿足以下要求:1)要具有合適的衰減震動(dòng)的能力;2)保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性;3)質(zhì)量要輕;4)駕駛員操作和控制容易;5)安裝方便并且易于調(diào)整;如圖 3、4 所示,是國(guó)內(nèi)外賽車后懸架圖 圖 3圖 42、多連桿式懸架的優(yōu)缺點(diǎn)多連桿懸架的優(yōu)點(diǎn)可以自由的確定主銷偏移距,減小因徑向載荷引起的干擾力和力矩很好地控制了在制動(dòng)和加速期間車的縱向點(diǎn)頭運(yùn)動(dòng)有利于控制車輪的前束、外傾和輪距寬度變化,因此具有良好的操縱穩(wěn)定性可有效地降低輪胎的磨損,延長(zhǎng)其使用壽命從彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)角度來看,在側(cè)向力和縱向力條件下前束角的改變以及行駛舒適性都能得到精確的控制車輪受力點(diǎn)分散,因此連桿可以做得較細(xì)小,減輕了質(zhì)量。多連桿懸架的缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,裝配要求高。桿件的增多,占用空間大,車輪跳動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)過約束的現(xiàn)象。桿件之間需要襯套,增加襯套的磨損。研發(fā)維修成本高。多連桿懸架系統(tǒng)是傳統(tǒng)懸架中最先進(jìn)的懸架系統(tǒng)。但多連桿懸架結(jié)構(gòu)復(fù)雜,材料制造要求較高,維修困難,成本較高,使它多用于中高檔轎車。賽車多連桿后獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)流程1、懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選型2、設(shè)計(jì)車型指標(biāo)的分析與確定3、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4、彈性元件設(shè)計(jì) 5、橫向穩(wěn)定桿設(shè)計(jì) 6、減振器設(shè)計(jì) 7、動(dòng)態(tài)仿真 8、生成包洛體參考文獻(xiàn):[1] 劉松濤,劉云龍,吳寧寧,等.天津大學(xué) 2010 年賽車設(shè)計(jì)報(bào)告[R].上海:中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì),2010:3-28.[2] 余志生.汽車?yán)碚揫M].4 版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006:161-175.[3] 王望予.汽車設(shè)計(jì)[M].3 版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002:134-139.[4] 李嫚.FSAE 賽車懸架的優(yōu)化設(shè)計(jì)及分析 [D].哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué),2011.[5] 吳健瑜,羅玉濤,黃向東.FSAE 賽車雙橫臂懸架優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2011(10):120-122.[6] 李大元. 低碳經(jīng)濟(jì)背景下我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對(duì)策研究[J]. 經(jīng)濟(jì)縱橫,2011(2):72-75.[7] Karsuhiko Kamiya, Junichi Okuse, Kazufumi Ooishi, Takeshi Koama, Jun kondou, Kunihito Togashi, Yukihiro Minezawa, Satoru Tanaka. Development of In-Wheel Motor System for Micro EV:[M]. EVS-18CD, Berlin,2001[8] O.Message, Samuel Gallion. EV drivers: mechatronics challenges and design trend analysis[M]. EVS-18CD,Berlin,2001[9] 余志生.汽車?yán)碚揫M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000 [10] 王望予主編.汽車設(shè)計(jì). 北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2006 [11] Branislaw Hredzak, Philip S.M.Chin. Design of Electronic Differential and Sliding Mode Controller for a Direct Electric Vehicle Wheel Drive[M].EVS-16CD,Beijing,1999[12] 牛禮民等, FSAE賽車懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì). 汽車工程師, 2012 (09).[13] 羅鑫源,楊世文,楊軍,王拖連,基于ADAMS的雙橫臂懸架的仿真及優(yōu)化. 公路與汽運(yùn),2011.9.[14] 侯永濤等, 基于 UG 的雙橫臂獨(dú)立懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)分析系統(tǒng). 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2011(12).[15] 賈寶,梅雪峰, 汽車雙橫臂獨(dú)立懸架參數(shù)優(yōu)化與仿真研究. 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)學(xué)報(bào),2012(06)[16] 孫濤,呂彩琴,王凱,孫經(jīng)瑞, 汽車雙橫臂獨(dú)立懸架的建模與仿真. 信息技術(shù),2011(04)[17] 麻友良.電動(dòng)汽車概論[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2012.[18] 陳家瑞.汽車構(gòu)造(下冊(cè)) [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006[19] 張洪欣.汽車設(shè)計(jì)[M].北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,1999 開 題 報(bào) 告2.本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段(途徑):本課題的設(shè)計(jì)流程:(1)首先要確定賽車主要框架參數(shù)。(2)確定懸架系統(tǒng)類型。(3)對(duì)選定的懸架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。需解決的問題:參照國(guó)外 FSAE賽車先進(jìn)懸架形式,對(duì)中北大學(xué) FSC賽車的后獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分析,進(jìn)行必要運(yùn)動(dòng)學(xué)\動(dòng)力學(xué)計(jì)算,以及主要元件設(shè)計(jì)計(jì)算,同時(shí)需要確定主要定位參數(shù)。研究手段:1.運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的基本課程為理論基礎(chǔ),以互聯(lián)網(wǎng)為媒介和載體,了解懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2.在圖書館和電子閱覽室查閱參考文獻(xiàn)和其他資料,以對(duì)這一課題的研究目的與任務(wù)有更深入的了解;3.進(jìn)行必要的力學(xué)分析。4.對(duì)相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。5.繪零件圖及裝配圖。畢業(yè)設(shè)計(jì)課題工作進(jìn)度計(jì)劃:2月 13日~ 3月 3日 查閱相關(guān)文獻(xiàn),學(xué)習(xí)相關(guān)設(shè)計(jì)軟件,完成開題報(bào)告與外文翻譯;3月 5 日~ 3月 10日 完成開題答辯及開題報(bào)告修改;3月 13日~ 4月 7日 學(xué)習(xí)相關(guān)軟件,掌握 solidworks、CAD 使用方法;4月 10日~ 4月 30日 根據(jù)收集到的資料進(jìn)行獨(dú)立懸架設(shè)計(jì);5月 5 日~ 5月 30日 撰寫畢業(yè)論文,包括設(shè)計(jì)說明書;6月 1日~ 6月 10日 完成設(shè)計(jì)說明書及圖紙初稿、指導(dǎo)教師評(píng)閱、定稿畢業(yè)設(shè)計(jì)的評(píng)閱;6月 11日~ 6月 15日 答辯; 開 題 報(bào) 告指導(dǎo)教師意見:指導(dǎo)教師: 年 月 日所在系審查意見:系主任: 年 月 日- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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