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1、题目 大学生方程式赛车设计（前、后悬架设计） 大学生方程式赛车设计（前、后悬架设计）摘 要本设计为中国大学生方程式汽车大赛（Formula SAE - China，简称FSAE）赛车前、后悬架总成设计。悬架总成是汽车的一个重要组成部分，它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架上，以保证汽车的正常行驶。本次设计根据大学生方程式汽车大赛的比赛规则及赛车设计具体参数要求，参考各种赛车悬架资料，分析各种悬架类型的优缺点，参考国际国内方程式汽车大赛的赛车设计方案，初选出了多连杆悬架和双横臂悬架，然后进行进一步的分析，并最终确定适合赛车运动的悬架形式-不
2、等长双横臂式螺旋弹簧独立悬架。设计中运用运动学原理分析各机构运动关系、确定尺寸参数,运用理论力学、材料力学知识计算悬架各部件的受力，以满足各零部件的强度要求。本次设计运用了CAD2008画平面图，并运用UG NX 7.0建立悬架模型，进行运动分析和高级仿真。关键词：悬架，减振器，导向机构，定位参数，建模，运动分析This design for Chinese University students formula car（front and rear suspension design） ABSTRACTThis design for Chinese University students f
3、ormula car contest (Formula SAE-China, referred to as FSAE.) racing front and rear suspension design. Suspension Assembly is an important component of the car, its function is to act on the pavement on vertical force, longitudinal force and lateral force as well as the reaction caused by the moment
4、passed to the frame, in order to ensure that the vehicles normal driving.This design according to the formula of college car racing rules and concrete parameters design requirements, refer to the data of many racing suspension , analysis of the advantages and disadvantages of various suspension type
5、, and ultimately determine the suitable for motor sport suspension-differ long double wishbone arm typed spiral spring independent suspension. Determine the use of unque length double wishbonecoil springindependent suspension,calculated and verified, to the rule of the game,and the actual needs of t
6、he carss roll center,select the suspension of the car-oriented institutions,and then according to the positioning of the wheel parameterspreliminary design calcuations on the dimensions of the upper and lower wishbone front and rear suspension and frame size as well as track and wheelbase dimensions
7、,and the subsequent stress analysis under various conditions on the suspension,and determine the final suspension size and locationaramerers.In the design application kinematics analysis of the relationship between the various bodies exercise、determine the size parameters, use of theoretical mechani
8、cs, material mechanics calculation of the various components of suspension force to meet the strength requirements of all parts This design employs CAD2008 draw the floor plan, and to use UG NX 7.0 establish suspension models, kinematic analysis and advanced simulation. KEY WORD：Suspension, shock ab
9、sorbers, guide mechanism, positional parameter, modeling, motion analysis符 号 说 明M 汽车总质量，KgL 轴距，mmB1 前轮距，mmB2 后轮距，mmhg 最小离地间隙, mmG1 满载时前轴负荷分配, NG2 满载时后轴负荷分配, NR 车轮半径，mmB 轮胎宽度,mmk 动载系数,1 附着系数，mm 主销后倾角,mm 主销内倾角, 车轮外倾角,C 主销偏置距,N 弹簧有效圈数,11 前悬架偏频，Hz2 后悬架偏频，Hz38 目 录第一章 绪 论11.1 赛事简介11.2 赛事意义11.3 分析各种悬架类型优缺点
10、21.3.1 概述21.3.2 悬架分类及优劣分析3第二章 前、后悬架设计72.1 确定悬架类型72.2 赛车悬架设计要求分析92.3 确定车轮定位参数92.4 确定悬架参数102.4.1 悬架静挠度102.4.2 悬架动挠度102.4.3 导向机构的设计112.4.4 悬架尺寸设计142.5 受力分析及强度校核182.5.1 路面不平路况192.5.2 加速制动的车况202.5.3 转弯的车况21第三章 减震器设计283.1 弹簧设计计算283.1.1 前悬架弹簧设计283.1.2 后悬架弹簧设计283.2 减震器设计及计算293.2.1 前悬架减震器设计293.2.2 后悬架减震器设计30
11、第四章 横向稳定杆设计314.1 概述314.2 横向稳定杆设计及计算314.2.1 前悬架稳定杆设计314.2.2 后悬架稳定杆设计32第五章 建立模型，运动分析33第六章 结 论36参考文献37致 谢38第一章 绪 论1.1 赛事简介 中国大学生方程式汽车大赛（简称“中国FSC”）是一项由高等院校汽车工程或汽车相关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛。各参赛车队按照赛事规则和赛车制造标准，在一年的时间内自行设计和制造出一辆在加速、制动、操控性等方面具有优异表现的小型单人座休闲赛车，能够成功完成全部或部分赛事环节的比赛。 2010年第一届中国FSC由中国汽车工程学会、中国二十所大学汽车院
12、系、国内领先的汽车传媒集团易车（BITAUTO）联合发起举办。中国FSC秉持“中国创造擎动未来”的远大理想，立足于中国汽车工程教育和汽车产业的现实基础，吸收借鉴其他国家FSC赛事的成功经验，打造一个新型的培养中国未来汽车产业领导者和工程师的交流盛会，并成为与国际青年汽车工程师交流的平台。中国FSC致力于为国内优秀汽车人才的培养和选拔搭建公共平台，通过全方位考核，提高学生们的设计、制造、成本控制、商业营销、沟通与协调等五方面的综合能力，全面提升汽车专业学生的综合素质，为中国汽车产业的发展进行长期的人才积蓄，促进中国汽车工业从“制造大国”向“产业强国”的战略方向迈进。中国FSC是一项非盈利的社会公
13、益性事业，利在当代，功在未来。项目的运营和发展结合优秀高等院校资源、整车和零部件制造商资源，获得了政府部门和社会各界的大力支持以及品牌企业的资助。社会各界对项目投入的人力支持和资金赞助全部用于赛事组织、赛事推广和为参赛学生设立赛事奖金。1.2 赛事意义 目前，中国汽车工业已处于大国地位，但还不是强国。从制造业大国迈向产业强国已成为中国汽车人的首要目标，而人才的培养是实现产业强国目标的基础保障之一。大学生方程式赛车活动将以院校为单位组织学生参与，赛事组织的目的主要有:一是重点培养学生的设计、制造能力、成本控制能力和团队沟通协作能力，使学生能够尽快适应企业需求，为企业挑选优秀适用人才提供平台；二是
14、通过活动创造学术竞争氛围，为院校间提供交流平台，进而推动学科建设的提升;大赛在提高和检验汽车行业院校学生的综合素质，为汽车工业健康、快速和可持续发展积蓄人才,增进产、学、研三方的交流与互动合作等方面具有十分广泛的意义。毫无疑问，对于对汽车的了解仅限于书本和个人驾乘体验的大学生而言，组成一个团队设计一辆纯粹而高性能的赛车并将它制造出来，是一段极具挑战，同时也受益颇丰的过程。在天马行空的幻想、大脑一片空白的开始、兴奋的初步设计、激烈的争执、毫无方向的采购和加工、无可奈何的妥协、令人抓狂的一次次返工、绞尽脑汁的解决难题之后，参与者能获得的不仅仅是CATIA UG ANSYS以及焊接、定位、机加工技能,更有汽车工程师的基本素养和丰富实践经验。 与此同时，管理和运营整个团队让未来的企业管理者接受了一次难度十足的锻炼。FSAE赛事也给了汽车厂商发现优秀人才和创意想法的机会。河南科技大学是一所具有悠久历史的综合性大学，而车辆工程是学校的老牌专业，这次河南科技大学组织车队参赛对于整个学校来说是个提升知名度的有效契机，也是对外交流，提升自身技术的最佳时机，我们车辆专业将不负众望，努力尽自己的一份力，争取在比赛中取的好成绩，为学校建设一流大学做出重要贡献。1.3 分析各种悬架类型优缺点1.3.1 概述悬架是保证车轮与车桥或车架与车身之间具有弹性联系并能传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车行
