FSAE電動(dòng)賽車前懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析【雙橫臂式懸架】開(kāi)題報(bào)告

《FSAE電動(dòng)賽車前懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析【雙橫臂式懸架】開(kāi)題報(bào)告》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《FSAE電動(dòng)賽車前懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析【雙橫臂式懸架】開(kāi)題報(bào)告（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

開(kāi) 題 報(bào) 告1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫 2000 字左右的文獻(xiàn)綜述：文 獻(xiàn) 綜 述一．課題研究背景FSAE (Formula SAE)系列賽事由 SAE (Society of Automobile Engineering，美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì))主辦，目的在于挑戰(zhàn)世界各地大學(xué)本科生研究生團(tuán)隊(duì)設(shè)想、設(shè)計(jì)、制造小型方程式賽車的能力。為了給團(tuán)隊(duì)最大的設(shè)計(jì)靈活性和充分展示他們想象力和創(chuàng)造力的空間，比賽對(duì)整車的限制總體來(lái)說(shuō)是比較少的。在參加比賽之前，車隊(duì)一般都要花費(fèi)八至十二個(gè)月的時(shí)間去設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)賽車以及完成賽前準(zhǔn)備。在和來(lái)自世界其他大學(xué)車隊(duì)的比較過(guò)程中，賽事本身就給了車隊(duì)證明和展示車隊(duì)創(chuàng)造力和工程技術(shù)能力的機(jī)會(huì)。懸架系統(tǒng)是電動(dòng)賽車的一個(gè)重要組成部分。懸架的性能是影響汽車行駛平順性、操縱穩(wěn)定性和行駛速度的重要因素。因此，研究電動(dòng)賽車振動(dòng)，設(shè)計(jì)新型懸架系統(tǒng)，將振動(dòng)控制到最低水平是提高現(xiàn)代汽車質(zhì)量的重要措施 [1]。懸架是將車輪和車架相連接的部件，懸架將承受來(lái)自地面通過(guò)車輪傳遞各種力和力矩，同時(shí)懸架的設(shè)計(jì)也影響著在跳動(dòng)時(shí)的輪胎姿態(tài)，這也極大影響著輪胎與地面的接觸特性，決定著輪胎的極限性能能否充分發(fā)揮。換句話說(shuō)，一臺(tái)良好的賽車必須要有一個(gè)性能良好的懸架系統(tǒng)。對(duì)于 FSAE 賽車來(lái)說(shuō)，懸架的設(shè)計(jì)是否成功也在很大程度上決定了整個(gè)賽車性能的水平。二.課題研究的意義基于賽車和普通車輛的差異，本文將從賽車性能要求實(shí)際出發(fā)，對(duì)賽車的懸架系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并研究懸架的性能以及相關(guān)參數(shù)對(duì)懸架系統(tǒng)性能的影響。在保證一定平順性的基礎(chǔ)上對(duì)其整體系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，力求使賽車具有良好操縱穩(wěn)定性。在初步完成對(duì)賽車的懸架設(shè)計(jì)結(jié)束后，為了更多更深入地了解賽車的性能，利用 ADAMS 軟件對(duì)懸架進(jìn)行虛擬試驗(yàn)，得出懸架的基本性能。為進(jìn)一步提高賽車操縱穩(wěn)定性性能提供數(shù)據(jù)積累，為此后的賽車設(shè)計(jì)積累經(jīng)驗(yàn)。3．國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.國(guó)外研究現(xiàn)狀國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)車輛懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)的研究起步較早，幾乎同步于獨(dú)立懸架誕生之日。德國(guó)的 Prof . J. Reimell(耶爾森·賴姆帕爾)著的《汽車底盤技術(shù)》對(duì)各種懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)作了詳細(xì)的分析，對(duì)車輪定位參數(shù)做了準(zhǔn)確的定義，分析了他們的作用及其對(duì)整車操縱穩(wěn)定性的影響。在懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)分析中，描述了彈簧變形過(guò)程中車輪定位值的變化過(guò)程:描述了彈簧各部件及鉸接處具有彈性，由輪胎和路面之間的力和力矩引起的車輪定位值的變化，并且給出了一些典型車型的車輪定位參數(shù)的變化曲線，這些變化曲線都是實(shí)測(cè)得到的，可以用來(lái)進(jìn)行操縱穩(wěn)定性的評(píng)價(jià) [2]。由阿達(dá)姆·措莫托著的《汽車行駛性能》和安培正人著的《汽車的運(yùn)動(dòng)與操縱》，介紹了懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)汽車行駛性能的影響，在懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)汽車操縱穩(wěn)定性的影響方面進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析 [3,4]Wolfgang Matschinsky 編寫的《車輛懸架》從懸架的理論建模、橡膠支撐的模型出發(fā)對(duì)懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)特性的理論分析作了較為深入的研究。在懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)分析中，將懸架簡(jiǎn)化成多連桿機(jī)構(gòu)，用圖解法來(lái)分析輪胎的跳動(dòng)所引起的懸架變形;在懸架動(dòng)力學(xué)分析中，則對(duì)懸架模型作了受力分析，推導(dǎo)出變形與力的關(guān)系，并將橡膠襯套鉸接的處理簡(jiǎn)化成三根兩兩垂直的彈簧 [5]德國(guó)的 M.米奇克在《汽車動(dòng)力學(xué)》卷 C 中詳細(xì)介紹了汽車操縱穩(wěn)定性和懸架性能之間的關(guān)系，并根據(jù)各種不同實(shí)車數(shù)據(jù)分析了不同子系統(tǒng)如轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、助力系統(tǒng)及懸架系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)對(duì)整車操縱穩(wěn)定性的影響 [6]。2.國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀我國(guó)從 80 年代開(kāi)始逐步開(kāi)展對(duì)汽車懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)的研究，研究成果則多見(jiàn)于 90年代。其中，中國(guó)工程院院士郭孔輝所著的《汽車操縱穩(wěn)定性》對(duì)懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)作了最為系統(tǒng)的分析，并且在國(guó)內(nèi)首次提出了從側(cè)向力、縱向力轉(zhuǎn)向的角度研究懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)[7]。吉林大學(xué)的林逸教授等人在 90 年代也先后在各報(bào)刊發(fā)表文章闡述了橡膠元件的基本性能，著重分析了獨(dú)立懸架中橡膠元件對(duì)汽車操縱穩(wěn)定性的和平順性的影響，并提出了處理運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題的思路和方法 [8]。清華大學(xué)張?jiān)浇癫┦恐摹镀嚩囿w動(dòng)力學(xué)及計(jì)算機(jī)仿真》一書，重點(diǎn)介紹了整車多體系統(tǒng)彈性模型的建立方法 [9]文獻(xiàn)[10]運(yùn)用 ADAMS/ Car 軟件建立了某車雙橫臂獨(dú)立懸架模型，在理論驗(yàn)證的基礎(chǔ)上揭示了該懸架的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明:適當(dāng)調(diào)整下控制臂與車架前安裝點(diǎn)的位置，可使懸架的抗點(diǎn)/抬頭性能、懸架剛度和側(cè)傾角剛度得到明顯改善。仿真分析結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果對(duì)比表明，該方法可以準(zhǔn)確地計(jì)算懸架的多種性能參數(shù)。文獻(xiàn)[11]用 ADAMS，建立了某雙橫臂獨(dú)立懸架虛擬樣機(jī)模型，并進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析。在對(duì)車輪的側(cè)向滑移進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上看，車輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量可以顯著降低，文獻(xiàn)[12]作者利用空間解析幾何的方法輪胎的磨損，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，從優(yōu)化結(jié)果情況將大為改善。對(duì)雙橫臂獨(dú)立懸架進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析此方法計(jì)算過(guò)程中無(wú)需進(jìn)行坐標(biāo)變換，簡(jiǎn)化了運(yùn)動(dòng)分析過(guò)程，使得計(jì)算更加方便程實(shí)際應(yīng)用。由于易于工程實(shí)際應(yīng)用。文獻(xiàn)[13]通過(guò)運(yùn)用 ADAMS 軟件對(duì)雙橫臂獨(dú)立懸架進(jìn)行數(shù)學(xué)建模、仿真，分析該懸架的幾個(gè)定位參數(shù)在車輪上下跳動(dòng)時(shí)的變化，保證了汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性和回正特性，從而更好地指導(dǎo)設(shè)計(jì)。文獻(xiàn)[14-19]等均給出了前輪定位參數(shù)的詳細(xì)定義及其對(duì)汽車操縱穩(wěn)定性的影響，為汽車懸架設(shè)計(jì)提供了理論指導(dǎo)。4．懸架的設(shè)計(jì)流程現(xiàn)代 F1 賽車采用從外到內(nèi)的設(shè)計(jì)過(guò)程，懸架設(shè)計(jì)流程如下:（1)首先要確定賽車主要框架參數(shù)，包括:外形尺寸、重量、發(fā)動(dòng)機(jī)馬力等等。（2)確定懸架系統(tǒng)類型，一般都會(huì)選用雙橫臂式，主要是決定選用拉桿還是推桿。(3)確定賽車的偏頻和賽車前后偏頻比。(4)估計(jì)簧上質(zhì)量和簧下質(zhì)量的四個(gè)車輪獨(dú)立負(fù)重。(5)根據(jù)上面幾個(gè)參數(shù)推算出賽車的懸架剛度和彈簧的彈性系數(shù)。（6）推算出賽車在沒(méi)有安裝防側(cè)傾桿之前的懸架剛度初值，并計(jì)算車輪在最大負(fù)重情況 下的輪胎變形。參考文獻(xiàn)：[1]孫建民,孫鳳英. 汽車懸架系統(tǒng)的發(fā)展及控制技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 黑龍江工程學(xué)院學(xué)報(bào),2001,01:57-61.[2]耶爾森懶姆帕爾著，張洪欣，余卓平譯.汽車底盤基礎(chǔ)[M].北京:科學(xué)普及出版社，1992[3]阿達(dá)姆·措莫托著.黃錫鵬、解春陽(yáng)譯.汽車行駛性能[M].科學(xué)普及出版社，1992[4]安培正人著.陳幸波譯.汽車的運(yùn)動(dòng)與操縱[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1998[5] Matschinsky, Wolfgang. Die Radfuhrungen der Strassfahrzeug[M]. Verlag Tuev Reihland TuevReihland,1987[6] M.米奇克.汽車動(dòng)力學(xué) C 卷(第二版)[M].北京:人民交通出社，1997[7]郭孔輝.汽車操縱動(dòng)力學(xué)[M].吉林:吉林科學(xué)技術(shù)出版社，1991[8]陳新，林逸，王煥明等.彈性元件對(duì)懸架性能的影響[J].汽車術(shù),1996(5): 11-13[9]張?jiān)浇?汽車多體動(dòng)力學(xué)及計(jì)算機(jī)仿真[M].吉林:吉林科學(xué)技術(shù)出版社，1998[10]宋傳學(xué)，蔡章林.基于 ADAMS_ CAR 的雙橫臂獨(dú)立懸架建模與仿[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)江學(xué)版)，2004, 34(4): 554-558[11]何耀華，閡斌云.基于 ADAMS 的雙橫臂獨(dú)立懸架的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車，2006, 33(6): 73-74[12]李文君，蔣永林，高樹(shù)新等.雙橫臂獨(dú)立懸架空間運(yùn)動(dòng)學(xué)分析「J}.汽車工程，2006,28(6): 529, 558 一 560[13]呂振華，常放，楊道華.利用 ADAMS 對(duì)雙橫臂獨(dú)立懸架進(jìn)行仿真分析「J}.汽車科技，2005(5): 7-9[14]李軍，孟紅，張洪康等.汽車懸架參數(shù)對(duì)操縱穩(wěn)定性影響的仿真分析研究「J}.車輛與動(dòng)力技術(shù)，2001(4): 24-27[15]趙亦希，黃宏成，劉奮.懸架側(cè)傾特性參數(shù)及動(dòng)力學(xué)仿真「J}.傳動(dòng)技術(shù)，2001(1):40-45[16]史建鵬.汽車轉(zhuǎn)向輪前束與車輪外傾角的設(shè)計(jì)匹配〔J}.汽車科技，2005(3): 10-12[17]褚志剛，鄧兆祥，胡玉梅等.汽車前輪定位參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)「J}.重慶大學(xué)學(xué)報(bào)，2003,26(2): 87 一 89[18]陳加國(guó).前輪定位參數(shù)及其動(dòng)態(tài)變化對(duì)汽車操穩(wěn)性能的影響「J}.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2004(2): 115 一 116[19]董恩國(guó)，張蕾.基于 ADAMS 的車輪定位參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)「J}.中國(guó)農(nóng)機(jī)化，2006(5):106-108開(kāi) 題 報(bào) 告２．本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）：一.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。二.需解決的問(wèn)題：參照國(guó)外 FSAE 賽車先進(jìn)懸架形式，對(duì)中北大學(xué) FSC 賽車的前懸架結(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)。三.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)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。開(kāi) 題 報(bào) 告指導(dǎo)教師意見(jiàn)：該學(xué)生的選題，緊扣專業(yè)方向、緊扣現(xiàn)實(shí)，做到理論與實(shí)踐結(jié)合、與實(shí)習(xí)體會(huì)結(jié)合，有現(xiàn)實(shí)意義，有完成選題的能力和條件，其開(kāi)題報(bào)告體現(xiàn)了我院培養(yǎng)高級(jí)實(shí)用型人才的目標(biāo)的要求。且該生對(duì)于所開(kāi)課題進(jìn)行了較為詳盡的調(diào)研，參考了許多文獻(xiàn)，最后確定的課題具有一定的實(shí)用價(jià)值。本課題是學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識(shí)的延續(xù)，符合學(xué)生專業(yè)發(fā)展方向，對(duì)于提高學(xué)生的基本知識(shí)和技能，對(duì)于提高學(xué)生的研究能力有益。研究方法和研究計(jì)劃基本合理，難度合適，學(xué)生能夠在預(yù)定時(shí)間內(nèi)完成該課題的設(shè)計(jì)。同意參加開(kāi)題報(bào)告答辯。指導(dǎo)教師： 年 月 日所在系審查意見(jiàn)：系主任： 年 月 日附件：參考文獻(xiàn)格式學(xué)術(shù)期刊 作者﹒論文題目﹒期刊名稱，出版年份，卷(期)：頁(yè)次如果作者的人數(shù)多于 3 人，則寫前三位作者的名字后面加“等”，作者之間以逗號(hào)隔開(kāi)。例如：[1] 李峰，胡征，景蘇等. 納米粒子的控制生長(zhǎng)和自組裝研究進(jìn)展. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)， 2001, 17(3): 315~324[2] J.Y.Li, X.L.Chen,H.Li. Fabrication of zinc oxide nanorods. Journal of Crystal Growth, 2001,233:5～7學(xué)術(shù)會(huì)議論文集 作者﹒論文題目﹒文集編者姓名﹒學(xué)術(shù)會(huì)議文集名稱，出版地：出版者，出版年份：頁(yè)次例如：[3] 司宗國(guó)，謝去病，王群﹒重子湮沒(méi)快度關(guān)聯(lián)的研究﹒見(jiàn)趙維勤，高崇壽編﹒第五屆高能粒子產(chǎn)生和重離子碰撞理論研討會(huì)文集，北京：中國(guó)高等科學(xué)技術(shù)中心，1996：105圖書 著者﹒書名﹒版本﹒出版地：出版者，出版年﹒頁(yè)次如果該書是第一版則可以略去版次。例如：[4]韓其智，孫洪洲﹒群論﹒北京：北京大學(xué)出版社，1987﹒101預(yù)印本 作者﹒論文題目﹒預(yù)印本編號(hào)（出版年份）例如：[5]Xiaofeng Guo and Jianwei Qiu﹒The leading power corrections to the structure functions﹒hep—ph/9810548(1998)學(xué)位論文 作者﹒論文題目﹒學(xué)士(或碩士、博士 )學(xué)位論文. 出版地：出版者，出版年份例如：[6] 陳異. 納米粒子形貌控制研究. 碩士學(xué)位論文. 北京：中國(guó)科學(xué)院, 2002電子文獻(xiàn) 主要責(zé)任者. 電子文獻(xiàn)題名﹒電子文獻(xiàn)的出處或可獲地址. 發(fā)表或更新日期例如：[7] 王明亮. 關(guān)于中國(guó)學(xué)術(shù)期刊標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)工程的進(jìn)展. http://www.caycd.edu.cn/pub/wml.txt/980810-2.html, 1998-08-16專利 專利所有者. 專利名稱. 專利國(guó)別：專利號(hào)，日期.例如：[8] 姜錫洲.一種溫?zé)嵬夥笏幹苽浞桨? 中國(guó)專利：881056073，1989-07-26.