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1、毕 业 论 文作 者： 辛万涛 学 号： 100305 学 院： 机械工程学院 系(专业)： 车辆工程专业 题 目： 大学生方程式赛车制动系统优化设计 指导者： 张小俊 副教授 (姓 名) (专业技术职务)评阅者： (姓 名) (专业技术职务)2014 年 6月 8日毕业设计（论文）中文摘要题 目：大学生方程式赛车制动系统优化设计摘 要：赛车的制动性能是整部车行驶的安全保障1，无论是前期车检还是后期行驶比赛，若制动性能不能保证它的稳定性，不仅不能完成比赛，还会严重威胁到车手的安全性问题。随着国内技术的进步，国内越来越多的车队运用各种软件进行设计与分析，动系统设计的好坏，严重影响汽车的安全性以及
2、操纵稳定性2。， 本文由方程式大赛规则，针对赛事塞规的整体要求，对制动系统的设计，优化，新思想的借鉴，以及最后各部分零件的确定都提出了一套自己的方案，在设计上采用的UG建模，做出了所涉及的模型，并对其中的一些力学性能做了有限元分析，在对比以前的基础上提出了一些改进性的建议，并通过计算说明了其可行性，不敢说有多么建设性，但一定会对下一届或者说以后的赛车设计爱好者有着借鉴意义。关键词 ：FSAE UG ANSYS 对比改进 毕业设计（论文）英文摘要Purpose: college students formula brake system optimization designAbstract：
3、Braking performance of the car is the car driving safety, whether early city or driving in the late game, if the braking performance cannot ensure its stability, not only cant finished the race, will be a serious threat to the safety of the driver. With the progress of domestic technology, more and
4、more domestic teams use all kinds of software design and analysis, system design, the serious influence the safety of the car and steering stability.Rules by the formula in this paper, in view of the overall demand for event plug gauge, the design of the braking system, optimization, new ideas of re
5、ference, and finally determine the parts of each part are put forward its own set of solutions, using UG modeling in design and made the model involved, and some of the mechanical properties of the finite element analysis, on the basis of the contrast before put forward some improvement Suggestions,
6、 and illustrates the feasibility by calculation, dare not say how constructive, but must be on the next or car design enthusiasts have reference significance to later.Keywords : FSAE UG ANSYS and contrast improvement.目 录1 绪论11.1摘要11.2引言41.2 FSAE大学生方程式汽车大赛简介61.3赛事意义81.4比赛规则简介91.5赛车设计意义和宗旨101.6参赛者资格11
7、1.7赛车合格性122. 制动系统设计前期准备132.1软件介绍132.1.1 UG NX的技术132.1.2 ANSYS142.2制动系介绍152.2.1布置形式的选择153 结构设计173.1踏板设计183.1.1设计过程193.2盘式制动器分析243.3盘式制动器制动力矩介绍253.4离合器踏板的设计分析283.5 制动踏板的有限元分析303.6 刹车片的有限元分析333.5 参考文献351 绪论1.1引言赛车制动系统是用于行驶中的赛车减速或停车，是下坡行驶的汽车的车速保持稳定以及使行驶的汽车保持在原地（包括斜坡上）驻留不动的机构。赛车制动系统直接影响赛车的安全性和停车的可靠性3。在多方
8、面查询制动设计手册时，对比赛场实际情况，本着节约成本的原则，我发现我所要设计的制动不需要满足其全部要求，如最大爬坡度（赛场坡度及其有限，几乎以平面为主，故在此方面的关注点可以适当降低），防水（因为我们的比赛很可能在雨天进行，如13年的比赛。若是大雨会延迟比赛，所以，此方面也无需增大工作量）其他如摩擦片寿命等等也可适当降低工作重点，本次设计原则4：1.1.1 工作可靠。行驶制动装置至少有两套独立的驱动制动器管路，当其中一套失效时，另一套完好的管路应保证汽车驱动能力不低于没有失效时规定值的百分之三十。行驶和驻车制动装置可以有共同的制动器，而驱动机构应各自独立。行车制动装置都用脚操纵。1.1.2 在
9、任何速度下制动时，赛车都不应丧失操纵稳定性和方向性稳定性。1.1.3 制动能力的人稳定性良好。1.1.4 操纵轻便，具有良好的随动行。1.1.5 制动时，制动系产生的噪声尽可能小。1.1.6 作用滞后行尽可能好，即制动反应时间尽可能短。1.1.7 轻量化，选用材质，设计结构做到最大减轻重量。1.1.8 油路密封性良好，在长期的踩踏，磨合中保证各个方位无丝毫漏油现象。1.1.9 制动时有信号指示灯给予制动信号。针对我校在中国大学生方程式汽车大赛中参赛的情况，我这次次毕业设计主要进行方程式赛车传动系统设上的优化改进，根据“艾瑞号”方程式赛车传动系统特点，以及赛场上参观学习的其他学校团队的赛车制动性
10、能的先进思路，我确定的基本方式是：主缸立置，且主缸、油缸、踏板三位一体。如图1-1所示： 图 1-1油缸由油管代替传统油缸。此思路借鉴北京理工大学赛车制动，如图1-2所示： 图 1-21.2 FSAE大学生方程式汽车大赛简介方程式SAE,是世界上各个国家SAE,即汽车工程师协会研究生或本科生或研究生竞相设计研究和开发学生的自主,要求在规定的时间内,他的学生通过团队合作来创建一个仅在每个方面具有良好的性能和足够稳定和耐用,并且能够成功地完成规则在车里列出的所有项目。下面这些细节可以在各大网站找到我说关于信息的基本流程:1.2.1正式注册中国大学生方程式汽车大赛遵循官方登记的原则和接受任何中文大学
11、注册代表团队。注册费为3000元人民币(500美元)。每个参与团队总人数(包括教师)不得超过20人。2013年新增电动运动队评级注册总量控制在60左右(不得超过10个外国团队,电动车辆不得超过10个小组,包括国内电车7)。所有的学院和大学,只允许发送一个类似的团队(汽油或电)的竞争。1.2.2规则的改变中国大学生方程式汽车大赛组织者每年将根据实际发展相应地改变游戏的规则,任何规则的变化将在官方网站公布。1.2.2中国大学生方程式汽车大赛的官方网站: :/ formulastudent /(中国汽车协会的官方网站 sae-china.org)1.2.3赛事的代码在提交的各种文件和资料以电子文档的
12、形式,文件名必须包含的事件代码,代码为特定事件:FSC(公式学生中国)1。官方语言中国的方程式赛车比赛规定普通话是中国大学生的官方语言。中国官方规则用于各种种族的文件提交,报告演示和讨论。整体评估评分规则如下: 静态项目营销报告75赛车设计150制造成本分析100动态项目直线加速设计758字绕环测试50高速避障测试150耐久测试300燃油经济性100总分10001.3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：一是培
13、养学生能力的设计、制造、成本控制能力和团队沟通与合作能力,可以帮助学生来满足企业的需求,提供一个平台,为企业选择好适用人才。二是通过活动来创造竞争的学习氛围,学院和大学之间提供一个交流平台,从而促进学科建设,提升竞争提高汽车工业大学生综合素质和测试,为汽车行业健康、快速和可持续发展,增强生产、学习和研究三面非常广泛的交流和相互合作。毫无疑问,汽车的了解仅限于书本,人们驾驶经验的大学生,组成一个团队设计一个纯粹和高性能汽车和制造,这是一个非常具有挑战性,同时也有利于来一个强大的和天马行空的幻想,大脑一片空白,开始激动人心的初步设计,一个激烈的争论,没有方向的采购和加工,无奈妥协,疯狂一次又一次返
14、工后,绞尽脑汁来解决问题,参与者不仅可以获得CATIA,UG和ANSYS焊接、定位、加工技巧,更多的汽车工程师的基本知识和丰富的实践经验。同时,整个团队的管理和操作对未来企业管理者有困难的运动。FSAE事件也给汽车制造商发现人才和思想的机会6。通过FSAE比赛可以学到很多书上学不到的知识转化为专业技能和能力,还可以锻炼身体。学生的团队合作能力和责任感。提高汽车工业竞争大学生综合素质和测试,为汽车行业健康、快速和可持续发展,增强生产、学习和研究三面非常广泛的交流和相互合作。 1.4比赛规则简介7制动系统的要求：1.4.1制动系统必须能够确保有两套完整的液压制动电路,如果管理系统泄漏或故障,另一个必须能够确保有两个轮子可以有效地保持制动系统必须有它特殊的油罐液压制动电路。1.4.2测试制动系统必须能够同时锁。1.4.3禁止使用线控制装置。1.4.4塑料制动管禁止使用任何保护。1.4.5制动系统必须有外壳作为护壁保护,防
