FSAE悬架几何设计
FSAE赛车悬架的优化设计及分析
2、阻尼:阻尼的大小直接影响赛车的反弹速度和行驶平顺性。阻尼过大, 赛车反弹过快,会影响赛车的操控性和稳定性;阻尼过小,则会导致赛车行驶平 顺性降低。
3、几何形状:悬架的几何形状决定了赛车在不同行驶状态下的性能表现。 例如,多连杆悬架可以提供更好的操控性和稳定性,但需要更高的技术要求和更 复杂的结构设计。
二、大学生方程式赛车悬架的设 计
1、确定悬架类型:大学生方程式赛车通常采用麦弗逊式独立悬架,这种悬 架具有结构简单、重量轻、占用空间小等优点。
2、选择合适的材料:考虑到赛车的轻量化和刚度需求,通常会选择高强度 铝合金作为悬架的主要材料。
3、确定弹簧刚度和阻尼:弹簧刚度需要根据赛车重量和赛道特性进行选择, 而阻尼则需根据驾驶风格和赛道条件进行调整。
1、按照设计图纸进行前期准备
在制造阶段,首先要按照设计图纸进行前期准备,包括加工制造、组装等。 要确保各个零部件的尺寸和性能符合设计要求,同时要对材料和加工工艺进行严 格把关,确保赛车制造的质量。Biblioteka 2、安装动力装置和其他附件
在制造过程中,要安装发动机、变速器等动力装置,并连接相关管路和附件。 在这个过程中,要保证各个零部件之间的连接牢固可靠,同时要确保管路和线路 的布置合理,不会影响赛车的性能和安全性。
二、FSAE赛车悬架设计
FSAE赛车的悬架设计需要充分考虑赛车性能的要求和实际行驶情况。一般来 说,FSAE赛车的悬架设计需要考虑以下几个方面:
1、刚度:悬架的刚度是决定赛车操控性和舒适性的关键因素。刚度过高会 导致赛车过于僵硬,操控性虽然好,但舒适性会降低;刚度过低则会导致赛车过 于软弱,操控性降低,同时也会影响赛车的稳定性。
2、性能测试与评估:在完成悬架设计后,需要进行实际的性能测试和评估。 这包括在实验室进行振动测试、刚度测试等,以及在赛道上进行实际的驾驶测试。 根据测试结果对设计进行相应的调整和优化。
大学生方程式赛车(FSA E)悬架优化设计
p r o c e s s ,t h e l a t e r a l s l i p p a g e i s s e l e c t e d 3 S t h e o b j e c t i v e f u n c t i o n t o c o mp a r e a l l F r o n t Wh e e l Al i g n me n t
第2 9 卷第 4 期
黑
龙
江
工
程
学
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学
报
Vo 1 . 2 9 。 No . 4 Au g ., 2 0 o f He i l o n g j i a n g I n s t i t u t e o f Te c h n o l o g y
中 图分 类 号 : U4 6 3 . 3 3 +1 文献标识码 : B 文章编号 : 1 6 7 1 — 4 6 7 9 ( 2 0 1 5 ) 0 4 — 0 0 2 7 — 0 5
Opt i mi z a t i o n d e s i g n o f t he s u s p e nt i o n s y s t e m o f FS AE v e hi c l e MA J i n g - j u n , YE Yu — t i a n , GUI Ha o , QI NG To n g , C UI Ho n g — y a o
利用 A DAMS , 根据整车性 能对悬架进 行建模和优化设计 。在优化过程 中, 选择侧 向滑移量为 目标 函数 , 对 比了优 化
前 后各前轮定位参数随车轮上下摆 动的变化 , 证 明了优化后悬架 系统 的正 确性 。为 了解决 由加工 、 装配 和变形产生
的定位参数误差 , 设计 出悬架定 位参 数的调节机构 。通过该机构 中的一对 螺纹连接 , 实现 了推力杆长 度的调节 。文 中设计满足大赛 的相关规定 。 关键词 : F S AE; 悬架系统 ; A D AMS ; 定位参数 ; 调节 机构
基于TTC轮胎数据的FSAE赛车悬挂系统设计-杨昌龙
2.2 主销、磨胎半径和机械拖距 ...................................................7
2.3 瞬时中心和侧倾中心 .............................................................8
2.4 阿卡曼转向 ......................................................................... 10
4.4.4 草图和硬点 ...................................................................... 37
4.5 本章小节 ............................................................................ 39
In this paper, first design the race car suspension systems by each parameter, and establish the suspension geometry. Use Matlab software application processing raw tire test data, selected tires through comparing, figure some of the tire’s features out. Than in ADAMS / CAR software to create a virtual prototype vehicle, and analyze the suspension system parameters how effect on the overall performance of the car. Each connected node of the force in the typical operating conditions arb outputted for finite element analysis. Finally, work with the team to c design the structural of suspension, then complete the RACE CAR design, to create a Formula Lengend of HIT.
FSAE悬架几何设计
FSAE悬架几何设计总结一、赛车根本参数确实定1.轮距与轴距确实定轮距与轴距目前并无确定的方法精确计算,比拟常见的是参考国外所给出的一个经验公式:式中,B为轮距,L为轴距,K为经验系数,查相关资料得知K一般取0.656~0.806。
以下为各个参数值影响与限制条件:1)轮距:①在合理的情况下,轮距应当尽可能大,轮距越大,转向时横向负载转移越小,有利于提高车子的稳定性,但太大那么需要提供很大的转向力。
②由于驱动轮轮距窄有利于车子出弯提速,故后轮轮距一般比前轮轮距小。
④⑤⑥⑦2)轴距:①长轴距会比短轴距有更小的载荷转移,对于车子稳定性、受力情况较好。
②轴距越大,整车的质量也就越大,并且还需考虑车子上各个部件的安装问题,一般要考虑人机工程学、发动机的大小与布置,轮胎宽度与悬架上下A臂的安装要求。
参考往年学校车队与其他车队的数据,综合考虑以上因素,轴距定为1600mm,前后轮距分别为1250/1200mm。
2.其他参数确实定对于质心高度与轴荷比,由于这和各个部件的安装设计和后期的装配有关,此处参考去年数据确定。
二、前悬架设计1,正视图几何在正视图几何中设计参数确实定如下面所述:1)车轮外倾角(wheel-camber-angle)前轮外倾角的影响:①一定的角度能够产生回正力矩。
②太大会使转向困难。
③参考R.,当外倾角在时具有最大的侧向力。
④一般取正值,以补偿因车重而下压使得外倾角向负值变化的趋势,应使得车子在行驶过程中轮胎能够与地面更多的均匀的接触,减少个别地方磨损严重的现象。
⑤负的外倾角能够增加车子过弯时的稳定性,此处与轮胎的磨损相制约,与进行相应的取舍。
查看相关论文,得知前轮外倾角一般为到,此处初定为,后期会设计调整装置,对前轮的外倾角进行调节。
2)底盘侧倾角(chassis-roll-angle)此处尚缺少理论依据,查阅相关资料,初定为3)等效摆臂长度〔fvsa〕参考R.C.V.D,fvsa由以下公式计算:式中:,为轮距,前轮为1250mm,后轮为1200mm。
FSAE赛车双横臂式前悬架设计-任务书
[15]Milliken, William F./ Milliken, Douglas L.Race Car Vehicle Dynamics Society of Automotive Engineers2005 6
[10]孙丽,何仁,张园园扭杆式双横臂独立悬架改型设计与运动特性分析,江苏大学,淮阴工学院 2009
[12]刘虹,王其东, 基于ADAMS双横臂独立悬架的运动学仿真分析,合肥工业大学学报(自然科学版)2007
[13]王其东,赵韩,李岩,祝少春,汽车双横臂式独立悬架机构运动特性分析,合肥工业大学学报(自然科学版) 2001
二、设计(论文)内容、技术要求(研究方法)
开轮/开舱
使用排量不超过610cc的四冲程汽油机
安装内径20mm的进气限流阀
轴距不小于1525mm
轮辋不小于8英寸
必须能够制动全部四个车轮
悬架行程不小于50.8mm(2英寸)
技术要求(研究方法):
弹性元件选择、导向机构以及减震器等参数确定,及缓冲块、横向稳定杆等设计。
[7]王其东.赵韩.李岩汽车双横臂式独立悬架机构运动特性分析,合肥工业大学学报(自然科学版)2001.06
[8]李军.邢俊文ADAMS实例教程北京:北京理工大学出版社,2002.10-80
[9]叶鸣强,王耘,胡树根 基于虚拟样机技术的双横臂独立前悬架振动仿真分析及参数优化, 浙江大学机械与能源工程学院, 2005
[3]陈家瑞,汽车构造(下册),人民交通出版社,1999,5
[4]喻凡. 郭孔辉 ,车辆悬架的最优与自校正控制. 汽车工程 ,1998 4:193 —200.
FSAE赛车双横臂悬架优化设计
3运动学仿 真分析
将激振 台架上下激振位移设置为 4 使 左右车轮 同步 0 mm, 上下跳动 , 计算悬架主要性能参数 的变化规律。 车轮定位参数随车轮跳动的变化曲线 , 图 3 如 所示 。 外倾角变化范 围为( 1 3 - . )8 m。车轮跳动时外倾 一 . ~ 0 6 。 0m 9 2 / 角的变化对车辆的稳态响应特性等有很大 的影响 所 以应 尽量 , 减少车轮相对车身跳 动时的外倾角变化 。 内倾角变化范 围为( .  ̄ .7 。 0i 3 4 4 ) 8 l 3 8 1 ' l m。内倾角影响转 向盘
/ ● j、 hr● _1 +1 1、 1 , “ i i ¨ ● ~ … ¨ w …
中图分类号 :H 6 U 6 . 文献标识码 : T 1 ,4 3 3 3 A
1 『 弓 言
悬架系统是汽车的重要部件 ,双横臂独立悬架是 现代 汽车
定 和 全 有 重 的 响。 性安性着要影
ห้องสมุดไป่ตู้
图 4轮距 随车轮跳动的变化曲线
由上述分析可知 , 外倾 角 、 内倾角 、 前束角 3个参数在悬架
跳动行程范围内变化较大, 需要进行优化。
4多 目标优化设计
多 目标 优化 问题 的求解方法一般有线性加权和法 、 平方和
图 2双横臂悬架仿真模型
加权法 、 序列最优化法和各种遗传 、 进化算法等『, 于各种求解 1基 O l
图 2所示 。
车轮跳动行程/ m m
图 3车轮定位参数随车轮跳动的变化曲线
轮距随车轮跳动的变化曲线 , 如图 4 所示。轮距 的变化范围
FSAE赛车双横臂独立悬架系统设计
a n d 3 D mo d e l Wa S b u i l t b y u s i n g CAT I A s o f t wa r e . Ba s e d O i l ANS YS Wo r k b e n c h c o l l a b o r a t i v e s i mu l a t i o n p l a f t o m ,t r h e i f n i t e e l e .
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 3 — 3 1 4 2 . 2 0 1 3 . 0 8 . 0 0 5
F S AE赛车双横臂独立悬架系统设计
王 军, 赵 世 明, 陈少 杰, 李文珊 , 康 一帆
( 2 1 0 0 3 1江苏省 南京市 南 京农业大学 工学院) [ 摘要 ] 双横臂 独立悬架对 F S A E赛车行驶平顺性 、 操纵稳 定性和安全性有 着重要影响 。依 据 F S A E大学生 方程 式大赛规则及参 照经验值对 包括轮 距、 轴距在 内的整 车参数 进行确定 。对轮胎、 轮辋 等部件进行选择 。 设 计悬 架立柱、 摇 臂部件 。 并 利用 C A T I A软件进行 三维模 型的 建立。基 于 A N S Y S/ Wo r k b e n c h协 同仿真 平 台. 对在 转向和制动复合 工况下的前 立柱进行 有限元分析 。 分析结果表 明 , 满足材料 的强度要求。 设 计的双 横臂 独立 悬架为车辆悬架 系统 的结构优 化和轻量化设 计提供 了参考 。 [ 关键 词] A E ; 双横臂独立悬架 ; 有限元分析 ; A N s Y s , r k b e n c h [ 中图分类号]U 4 6 3 . 3 3 1 [ 文献标志码 ] A [ 文章 编号 ]1 6 7 3 — 3 1 4 2 ( 2 0 1 3 ) 0 8 — 0 0 1 7 — 0 4
FSAE赛车悬架系统结构设计
悬架是汽车上的减振保稳部件, 对汽车的操纵稳 定性和行驶平顺性具有决定性作用, 其结构设计的好 坏将直接影响乘坐舒适性。 文章以中国大学生方程式 汽车大赛(Formula SAE of China,简称 FSAE)中的实车 为例,对其悬架系统进行了结构设计。
1 设计思路
FSAE 赛事规则要求赛车悬架应该保证汽车具有 良好的行驶平顺性;合适的衰减振动能力;良好的操纵 稳定性;赛车制动和加速时能保证车身稳定,减少车身 纵倾,转弯时车身侧倾角合适;结构紧凑,避免发生运 动干涉; 能可靠地传递车身和车轮之间的各种力和力 矩,保证有足够的强度和使用寿命;便于布置、维修和 保养[1]。 依据赛事规则要求初步拟定 FSAE 赛车悬架结
终选取 FOX VAN R 型减振器作为赛车悬架弹性元件,
其模型和实物,如图 4 所示,孔对孔距离 220 mm,最大
压缩量为 71.12 mm。
FOCUS 技术聚焦
虑到不等长臂对轮胎跳动的影响, 希望轮距变化要小 一些,以减小轮胎的磨损程度,提高使用寿命,因此一 般选择上下横臂长度的比值在 0.6 左右。本设计的上下 横臂比值分别为 0.8 和 0.86,三维模型,如图 5 所示。因 FSAE 赛车所选的侧倾中心高度要高于地面,且侧倾中心 高度比较低,所以上下横臂布置在汽车的横向平面内。
2第0192( 期9)
Design-Innovation
姨 fn
=
1 2π
KR m
(2)
式中:fn —— —悬架的偏频,Hz;
KR —— —悬架的乘适刚度,N/m;
m— ——轴上载荷,kg。
由前轴载荷(m1 = 80 kg)和 fn1 计算得前乘适刚度:
KR1 =16 690 N/m;由后轴载荷(m2 = 120 kg)和 fn2 计算得 后乘适刚度:KR2 =29 579 N/m。 KR 是悬架和轮胎串联的 等效刚度,可用式(3)表示:
FSAE赛车双横臂式前悬架设计
摘要本设计结合悬架设计知识,详细分析了悬架结构,对双横臂独立悬架进行了设计计算。
在此基础上,应用虚拟样机技术,在ADAMS/View中对双横臂独立悬架进行合理简化并建模,并对模型进行了参数化,定制界面,即改变初始参数就能快速生成不同的悬架模型,提高了仿真分析以及优化设计的效率,使平台具有开放性。
分析研究了所需优化的变量(前轮外倾角、车轮侧滑量)及其函数表达式。
进行了悬架动力学仿真分析,研究悬架各性能参数在车轮跳动过程中的变化趋势,并指出需要改进的地方。
分析每个设计变量的变化对样机性能的影响,提出优化设计的方案。
再次进行仿真,对比分析了优化前后的仿真结果,并评价了优化方案。
优化后悬架的性能明显提高,验证了优化方案的可行性,并完成虚拟设计及试验。
最后运用Pro/E软件对双横臂独立悬架进行实体的建立。
本设计研究的目的和意义为在赛车制造前进行设计和试验仿真,并且提出改进意见,可以发现并更正设计缺陷,完善设计方案,提高设计质量和效率。
关键词:双横臂;独立悬架;虚拟样机技术;优化;ADAMSABSTRACTOn the basis of the Suspension design, this paper calculated a detailed requirements for double wishbone independent suspension structure, I simplified and built a model of double wishbone independent suspension system in ADAMS/View, made the model parameters, then the model was open, and prepared the necessary measuring function. I discussed the performance of the front wheel alignment parameters in a front wheel vehicle positioning. The model was a virtual front suspension test platform. This thesis analyzed the change trend of the suspension performance parameters in the process of flopping the wheel. The impacts of its changes in the trend of design variables are also analyzed, make an optimized design of the program, with the comparative analysis to verify the feasibility of the optimization program before and after the optimization, the suspension’s key data was generated, the virtual design and test were finished. Finally I used Pro/E for double wishbone independent suspension a modeling.The design for the purpose and significance of the study in car manufacturing design and test before simulation, and puts forward Suggestions of improvement can be found and corrected design flaw, perfecting the design scheme, and improve the design quality and efficiency.Keywords: Double Wishbone; Independent suspension; Virtual Prototyping Technology; Optimize; ADAMS目录摘要ⅠAbstractⅡ第1章绪论 11.1 FSAE概述 (1)1.1.1 背景.. (1)1.1.2 发展与现状 (2)1.1.3 国内情况 (2)1.2 研究内容和方法 (3)第2章独立双横臂悬架结构分析42.1 悬架的组成与分类 (4)2.1.1 悬架组成 (4)2.1.2 悬架分类 (4)2.2 独立双横臂悬架 (6)2.3 本章小结 (8)第3章独立双横臂悬架设计93.1 设计主要依据参数 (9)3.1.1 影响平顺性参数 (9)3.1.2簧载质量与非簧载质量 (10)3.2 螺旋弹簧设计 (10)3.2.1 螺旋弹簧类型的选择 (10)3.2.2 弹簧相关计算 (11)3.3 减振器设计 (15)3.3.1 减震器形式的选择 (15)3.3.2相对阻尼系数 (15)3.3.3 减振器阻尼系数的确定 (15)F的确定 (16)3.3.4最大卸荷力3.3.5减振器尺寸的确定 (16)3.4 导向机构的设计 (17)3.4.1 侧倾中心及横向平面内上、下横臂的布置方案 (17)3.4.2 纵向平面内上、下横臂的布置方案 (17)3.4.3 水平面内上、下横臂的布置方案 (18)3.4.4 上、下横臂长度的确定 (18)3.5 横向稳定杆设计 (19)3.5.1稳定杆直径计算 (19)3.5.2稳定杆校核 (20)3.6缓冲块 (20)3.7有限元分析 (21)3.8 本章小结 (30)第4章基于ADAMS/View的悬架优化分析314.1 仿真软件ADAMS的介绍 (31)4.1.1ADAMS的简介 (31)4.1.2 ADAMS软件的优点 (32)4.2悬架建模关键点的确定 (33)4.3在ADAMS/View中创建悬架模型 (35)4.3.1建模 (35)4.3.2 定制界面 (38)4.4测试悬架模型 (41)4.4.1 添加驱动 (41)4.4.2 测量数据 (41)4.4.3对仿真结果进行分析 (49)4.5悬架参数化 (50)4.5.1创建设计变量 (50)4.5.2设计点参数化 (51)4.5.3实体参数化 (54)4.6 设计参数的研究分析 (56)4.6.1 参数化分析方法 (56)4.6.2 设计研究 (56)4.6.3优化方案 (60)4.6.4优化结果 (62)4.6.5优化结果的评价 (62)4.7本章小结 (62)第5章悬架实体建模 635.1悬架各零件的建模 (63)5.1.1主销的建模 (63)5.1.2减震器的创建 (68)5.1.3上横臂的创建 (68)5.1.4下横臂的创建 (69)5.1.5关节轴承的创建 (69)5.2悬架的装配 (70)5.2.1 各件的装配 (70)5.2.2 悬架的总装 (72)5.3本章小结 (74)结论75参考文献76致谢78附录79第1章绪论1.1、FSAE概述1.1.1、背景Formula SAE 赛事由美国汽车工程师协会(the Society of Automotive Engineers 简称SAE)主办。
FSAE赛车悬架系统几何设计及虚拟样机仿真分析
FSAE赛车悬架系统几何设计及虚拟样机仿真分析作者:何宇倪彰吴雪玲张兴顾迪来源:《江苏理工学院学报》2017年第06期摘要:以整车的基本参数和设计要求为参照依据,建立悬架系统的几何模型,用CATIA 软件设计悬架硬点,获得相关参数;运用Optimum Kinematics动态仿真分析软件建立赛车悬架的虚拟样机模型,分析悬架系统与转向系统运动状态,并获知车轮外倾角、主销内倾角、主销后倾角在车轮跳动过程中的变化量,以此优化悬架硬点坐标,提高赛车在各路况下的操纵稳定性。
优化和仿真结果表明设计的悬架系统满足参赛要求,为后期赛车制造及调试提供理论依据。
关键词:FSAE;悬架系统设计;虚拟样机;仿真分析中图分类号:U462.2+1 文献标识码: A 文章编号:2095-7394(2017)06-0040-07中国大学生方程式汽车大赛(简称FSAE)在2010年首次举办,迄今为止已经成功举办了七届。
大学生方程式汽车大赛举办的主要目的在于培养学生在赛车设计、加工制作、成本控制和车队成员间协作的能力,为相关企业挑选适用人才提供了良好的平台;此外,通过比赛,可以营造良好的学术竞争氛围,为各参赛院校间提供广阔的交流平台,进而推动各院校间学术交流。
FSAE赛车悬架系统的性能决定了赛车的操纵稳定性。
在国内外,诸多方程式赛车采用双A型臂、推杆的悬架布置结构,大多数高校在设计悬架时均采用多平面投影的方法构建悬架系统几何位置,而后运用ADAMS/car动态仿真软件建立虚拟样机模型并进行优化分析。
由于软件中模型为指定模型,不能与设计目标相符合,此时优化出的悬架参数与目标参数存在较大差距。
本文主要针对2016年我校参赛的方程式赛车的悬架系统进行分析和优化设计。
根据下一年度赛车的整体布置,首先构建了悬架系统几何设计,并运用Optimum Kinematics动态仿真分析软件建立虚拟样机模型,对赛车的车轮外倾角、主销内倾角、主销后倾角在车轮跳动过程中的变化量以及悬架构件和转向构件在动态时的干涉进行分析,从而为FSAE赛车悬架系统设计提供技术参考。
FSAE电动赛车多连杆式后悬架结构设计与分析中期报告
1)本毕业设计对FSAE赛车后悬架的结构及特点进行比较,综合比对选取适合的后悬架类型;根据赛车参数,进行了大量的计算,根据数据确立了后悬架的尺寸,材料,以及悬架部件的选取,
2)然后利用proe建立FSAE赛车后悬架的三维机构仿真模型;将三维模型导入有限元软件ANSYS中,进行静力学计算.
中期报告
系名
专业
学生姓名
班级
学号
论文(设计)题目:
FSAE电动赛车多连杆式后悬架结构设计与分析
本人在该论文(Βιβλιοθήκη 计)中具体应完成的工作:1.根据赛车参数,进行了大量的计算,根据数据确立了后悬架的尺寸,材料
后利用proe建立FSAE赛车后悬架的三维机构仿真模型;将三维模型导入有限元软件ANSYS中,进行静力学计算。
然后对推杆划分网格,考虑推杆座,球饺接座,安装衬套和推杆的连接因此使用自动网格工具和设置网格大小。
再次对推杆进行约束。在施加约束时,由于没有找好约束点,ansys分析后的结果与现实中的位移不符,且应力也不相同,因此在施加约束这一过程中,存在问题,正在不断实验中。
中期报告
3.指导教师对该学生前期研究工作的评价(是否同意继续研究工作)
3)对后悬架下控制臂的加速工况,转弯工况的应变和应力进行分析,并进行模态分析,判断下控制臂的结构和材料是否满足设计要求。
中期报告
2.目前存在的问题,下一步的主要研究任务,具体设想与安排(要详细内容)
控制臂主要由四部分组成,推杆座,球饺接座,安装衬套和推杆。对推杆进行有限元分析时,首先定义推杆的料厚5mm.材料弹性模量 MPa。泊松比 。密度; 。
指导教师亲笔签字:
年月日
FSAE赛车悬架系统设计
04
考虑轻量化设计,以降 低车辆能耗和提升动力 性能。
03
FSAE赛车悬架系统设计
设计要求与目标
轻量化
为了提高赛车的加速性能和操 确保赛车在高速行驶和快速转 弯时具有足够的稳定性,避免 侧翻和失控。
舒适性
在保证稳定性的同时,悬架系 统应尽可能提高乘坐舒适性, 减少振动和冲击。
探索更加智能的悬挂系统控 制策略,以适应更加复杂的 赛道和驾驶环境。
鼓励更多的学生参与FSAE赛 车设计和制造,培养更多的 专业人才。
THANKS
感谢观看
悬架几何参数设计
01
几何参数包括主销内倾角、主销外倾角、前束角和后倾角等,对车辆 操控性能和行驶稳定性有直接影响。
02
根据赛车性能需求和赛道特点,调整这些参数以优化车辆操控性能。
03
参数调整需考虑车辆在不同驾驶模式下的表现,如赛道模式、雨天模 式等。
04
通过仿真分析和实际测试验证参数设计的有效性,并进行必要的优化 和改进。
FSAE赛车悬架系统应用现状
赛车运动中,悬架系统是至关重要的部分,它直接影响到车辆的操控性能和行驶 稳定性。FSAE赛车悬架系统在设计上需要充分考虑赛车的性能要求和比赛环境 。
目前,FSAE赛车悬架系统主要采用独立悬挂形式,这种形式可以更好地适应赛 道变化,提高车辆操控性能。同时,为了减轻车身重量和提高响应速度,FSAE 赛车悬架系统通常采用轻量化材料和高性能减震器。
减震器与弹簧设计
减震器用于吸收地面传给 车轮的冲击,提高乘坐舒 适性和车辆稳定性。
根据赛车的重量分布、驾 驶风格以及赛道特性,选 择合适的减震器和弹簧类 型及规格。
ABCD
弹簧用于支撑车身重量, 并缓冲来自路面的振动。
FSAE赛车双横臂式前悬架设计
第1章绪论1.1、FSAE概述1.1.1、背景Formula SAE 赛事由美国汽车工程师协会(the Society of Automotive Engineers 简称SAE)主办。
SAE 是一个拥有超过60000 名会员的世界性的工程协会,致力与海、陆、空各类交通工具的发展进步。
Formula SAE 是一项面对美国汽车工程师学会学生会员组队参与的国际赛事,于1980 年在美国举办了第一届赛事。
比赛的目的是设计、制造一辆小型的高性能赛车。
目前美国、欧洲和澳大利亚每年都会定期举办该项赛事。
比赛由三个主要部分组成:工程设计、成本以及静态评比;多项单独的性能试验;高性能耐久性测试。
Formula SAE 发展的初衷是想创立一个小型的道路赛车比赛,而现在已经发展成为一个拥有大约20 竞赛因素的大型比赛,参与者包括赛车和车队。
Formula SAE 向年轻的工程师们提供了一个参与有意义的综合项目的机会。
由参与的学生负责管理整个项目,包括时间节点的安排,做预算以及成本控制、设计、采购设备、材料、部件以及制造和测试。
Formula SAE 为在传统教室学习中的学生提供了一个现实的工程经历。
Formula SAE 队员在这个过程中将会经受考验,面对挑战,培养创造性思维和实践能力。
出于此项比赛的宗旨,参赛学生们是被一个假象的制造公司雇佣,让他们制造一辆原型车,用于量产前的各项评估。
目标市场就是那些会在周末去参加高速穿障比赛(Autocross)的非专业车手。
因此,这些赛车在加速、制动、和操控性方面要有非常好的表现。
它们要造价低廉、便于维修并且足够可靠。
另外,这些赛车的市场竞争力会因为一些附加因素,比如美观、舒适性和零件的兼容性而得到提升。
制造公司日产能力要达到4 辆,并且原型车的造价要低于25,000 美元。
对于设计团队来说,挑战在于要在一定的时间和一定的资金限制下,设计和制造出最能满足这些目的的原型车。
每一项设计将会与其他的设计一起参与比较和评估从而决出最佳整车。
浅析FSE方程式赛车悬架和车架的设计
FSE方程式赛车悬架和车架的设计介绍(只翻译悬架部分)Edmund F. Gaffney lll and Anthony R. SalinasUniversity of Missouri-Rolla 概要这是一篇基于UM-Rolla队设计经验的有关SAE方程式赛车悬架和车架的设计介绍性文章。
在这里呈现的是一些基础理论和方法,所以一些刚起步的队伍可以遵循这里面的一些基础来设计他们的赛车。
所列举的例子是参照于UM-Rolla队的1996年的参赛数据。
1.悬架几何学悬架几何方面关注于悬架设计的一些基础性知识并着重于UM-Rolla队1996年的设计。
FSAE的悬架由于受过弯速度的限制只能在汽车动力学很狭隘的一个领域内运作,正如你所知道的,过弯速度又是受到跑道尺寸的限制。
因此,FSAE悬架的设计应该严格遵守比赛的要求。
例如,汽车的轮距和轴距是影响操作稳定性至关重要的因素。
这两个方面不仅影响着载荷转移,同时还影响着过弯半径。
此外,我们不仅只能关注于悬架的几何学方面,还得考虑元件的价格还有市场上是否能买得到。
例如,inboard suspension很容易在市场上买到而outboard suspension可能比较便宜些而且制作起来也更加容易些。
UM-Rolla队使用推杆驱动的螺旋弹簧独立悬架系统。
做出这样的决定主要是因为受到安装技术的限制。
此外,不管是对裁判还是对供应商来说,inboard suspension更为适合如今的赛车。
尽管我们所讨论的是上下臂不等长的悬架系统,但你要知道的是这其中的大部分概念对于其他的悬架系统也同样适合。
轮距如图1所示,轮距是汽车左右两侧车轮中心线之间的距离。
对于过弯来说,这是非常重要的一个概念,因为它可以抵制重力作用于质心的惯性力(CG)和作用于轮胎的侧向力所共同产生的倾覆力矩。
对于赛车设计者来说,轮距是影响赛车横向负荷转移的一个至关重要的因素。
这也就是说,在悬架的运动分析之前,设计者一定要对轮距有个深刻的了解。
FSAE电动赛车前悬架结构设计与分析【双横臂式悬架】开题报告
开题报告况附件:参考文献格式学术期刊作者﹒论文题目﹒期刊名称,出版年份,卷(期):页次如果作者的人数多于3人,则写前三位作者的名字后面加“等”,作者之间以逗号隔开。
例如:[1]李峰,胡征,景苏等. 纳米粒子的控制生长和自组装研究进展. 无机化学学报,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学术会议论文集作者﹒论文题目﹒文集编者姓名﹒学术会议文集名称,出版地:出版者,出版年份:页次例如:[3] 司宗国,谢去病,王群﹒重子湮没快度关联的研究﹒见赵维勤,高崇寿编﹒第五届高能粒子产生和重离子碰撞理论研讨会文集,北京:中国高等科学技术中心,1996:105 图书著者﹒书名﹒版本﹒出版地:出版者,出版年﹒页次如果该书是第一版则可以略去版次。
例如:[4]韩其智,孙洪洲﹒群论﹒北京:北京大学出版社,1987﹒101预印本作者﹒论文题目﹒预印本编号(出版年份)例如:[5]Xiaofeng Guo and Jianwei Qiu﹒The leading power corrections to the structure functions﹒hep—ph/9810548(1998)学位论文作者﹒论文题目﹒学士(或硕士、博士)学位论文. 出版地:出版者,出版年份例如:[6]陈异. 纳米粒子形貌控制研究. 硕士学位论文. 北京:中国科学院, 2002电子文献主要责任者. 电子文献题名﹒电子文献的出处或可获地址. 发表或更新日期例如:[7] 王明亮. 关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展. /pub/wml.txt/980810-2.html, 1998-08-16专利专利所有者. 专利名称. 专利国别:专利号,日期.例如:[8] 姜锡洲.一种温热外敷药制备方案. 中国专利:881056073,1989-07-26.。
(完整版)FSAE赛车双横臂式前悬架设计
第1章绪论1.1、FSAE概述1.1.1、背景Formula SAE 赛事由美国汽车工程师协会(the Society of Automotive Engineers 简称SAE)主办。
SAE 是一个拥有超过60000 名会员的世界性的工程协会,致力与海、陆、空各类交通工具的发展进步。
Formula SAE 是一项面对美国汽车工程师学会学生会员组队参与的国际赛事,于1980 年在美国举办了第一届赛事。
比赛的目的是设计、制造一辆小型的高性能赛车。
目前美国、欧洲和澳大利亚每年都会定期举办该项赛事。
比赛由三个主要部分组成:工程设计、成本以及静态评比;多项单独的性能试验;高性能耐久性测试。
Formula SAE 发展的初衷是想创立一个小型的道路赛车比赛,而现在已经发展成为一个拥有大约20 竞赛因素的大型比赛,参与者包括赛车和车队。
Formula SAE 向年轻的工程师们提供了一个参与有意义的综合项目的机会。
由参与的学生负责管理整个项目,包括时间节点的安排,做预算以及成本控制、设计、采购设备、材料、部件以及制造和测试。
Formula SAE 为在传统教室学习中的学生提供了一个现实的工程经历。
Formula SAE 队员在这个过程中将会经受考验,面对挑战,培养创造性思维和实践能力。
出于此项比赛的宗旨,参赛学生们是被一个假象的制造公司雇佣,让他们制造一辆原型车,用于量产前的各项评估。
目标市场就是那些会在周末去参加高速穿障比赛(Autocross)的非专业车手。
因此,这些赛车在加速、制动、和操控性方面要有非常好的表现。
它们要造价低廉、便于维修并且足够可靠。
另外,这些赛车的市场竞争力会因为一些附加因素,比如美观、舒适性和零件的兼容性而得到提升。
制造公司日产能力要达到4 辆,并且原型车的造价要低于25,000 美元。
对于设计团队来说,挑战在于要在一定的时间和一定的资金限制下,设计和制造出最能满足这些目的的原型车。
每一项设计将会与其他的设计一起参与比较和评估从而决出最佳整车。
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FSAE悬架几何设计总结
一、赛车基本参数的确定
1.轮距与轴距的确定
轮距与轴距目前并无确定的方法精确计算,比较常见的是参考国外所给出的一个经验公式:
B=
KL
式中,B为轮距,L为轴距,K为经验系数,查相关资料得知K一般取0.656~0.806。
以下为各个参数值影响与限制条件:
1)轮距:
①在合理的情况下,轮距应当尽可能大,轮距越大,转向时横向负载转移越小,有利于提高车子的稳定性,但太大则需要提供很大的转向力。
②由于驱动轮轮距窄有利于车子出弯提速,故后轮轮距一般比前轮轮距小。
④⑤⑥⑦
2)轴距:
①长轴距会比短轴距有更小的载荷转移,对于车子稳定性、受力情况较好。
②轴距越大,整车的质量也就越大,并且还需考虑车子上各个部件的安装问题,一般要考虑人机工程学、发动机的大小与布置,轮胎宽度与悬架上下A臂的安装要求。
参考往年学校车队与其他车队的数据,综合考虑以上因素,轴距定为1600mm,前后轮距分别为1250/1200mm。
2.其他参数的确定
对于质心高度与轴荷比,由于这和各个部件的安装设计和后期的装配有关,此处参考去年数据确定。
二、前悬架设计
1,正视图几何
在正视图几何中设计参数的确定如下面所述:
1)车轮外倾角(wheel-camber-angle)
前轮外倾角的影响:
①一定的角度能够产生回正力矩。
②太大会使转向困难。
③参考R.C.V.D,当外倾角在 5
-时具有最大的侧向力。
④一般取正值,以补偿因车重而下压使得外倾角向负值变化的趋势,应使得车子在行驶过程中轮胎能够与地面更多的均匀的接触,减少个别地方磨损严重的现象。
⑤负的外倾角能够增加车子过弯时的稳定性,此处与轮胎的磨损相制约,与进行
相应的取舍。
查看相关论文,得知前轮外倾角一般为 2-到 4,此处初定为 2,后期会设计调整装置,对前轮的外倾角进行调节。
2)底盘侧倾角(chassis-roll-angle)
此处尚缺少理论依据,查阅相关资料,初定为 3 3)等效摆臂长度(fvsa )
参考R.C.V .D ,fvsa 由以下公式计算:
rollcamber
t
fvsa -=
12
angle
roll chassis angle
camber wheel rollcamber ----=
式中:
trackwidth t =,为轮距,前轮为1250mm ,后轮为1200mm 。
求得fvsa=1875mm 。
4)侧倾中心高度
侧倾中心高度的影响:
①侧倾中心过高,则轮距变化大。
②后轮侧倾中心高度一般比前轮高。
③侧倾中心接近地面时,当有侧向力作用时,可以降低底盘在垂直方向上的跳动。
④侧倾中心位于地面上,过弯时对底盘的顶推力会使悬架向底盘弯曲。
查看相关论文,得知前悬架侧倾中心高度30到40mm ,此定为40mm 。
后悬架的一般为50到60mm ,定位50mm 。
5)上下摆臂(正视图上投影,以下均为投影长度值)的长度 上下摆臂长度的影响:
①上下摆臂都长,则轮距变化小。
②增加上摆臂长度或则缩小下摆臂长度,有利于提高抗侧倾能力。
③摆臂长如果是上长下短,则跳动时轮胎外倾角变大,不利于过弯。
由此摆臂长定为上短下长,上下摆臂比为0.9
考虑前方三个踏板的放置要求,上摆臂长定为320mm ,下摆臂长度为360mm 。
6)主销内倾角、主销偏置距和磨胎半径 这三个参数存在相互制约的情况,需要根据各自的作用做相应的取舍,各个参数的影响:
①正的主销内倾角有回正作用。
②主销偏置距越小越好,最好为0,但由于轮辋,刹车盘等的布置问题,尽量取小值。
③磨胎半径越小越好,太大容易导致过度转向。
④磨胎半径一般为正值,能够提供转向回正。
综合考虑,经计算定主销内倾角为 2,主销偏置距为21mm ,磨胎半径为5mm. 由上面的参数可以画出前悬架几何的主视图几何:
2.侧视图几何 1)抗点头率
抗点头率的计算公式如下:
h
d L
e d 11βη=
式中,h 为质心高度,L 为轴距,β为制动力分配系数,d 1为前悬架瞬心到前轴中心的水平距离,e 1为前悬架瞬心到地面的距离。
根据相关资料和以往FSAE 的参数,抗点头率一般取0,即e 1为0,故前轮侧视图瞬心在地面上。
2)等效摆臂长度(svsa)
瞬心定在后轮附近,由此确定svsa 。
3)后倾角
后倾角的影响:
①后倾角会产生转向的回正。
②过大会使转向困难。
由此初定后倾角为 3。
由上面参数则可以画出侧视图几何:
3.水平视图几何
水平视图中仅有一个参数需要确定,即为水平平面中上A臂两点连线与下A臂两点连线的夹角,一般为 0。
由此可以确定前悬架的空间位置与长度。
以下为前悬架8个硬点的位置坐标:
坐标原点为车子纵向平面与前轮中心处的横向平面在地面上的交点(原点在地面上)
下图为空间坐标系的建立示意图:。