FSAE赛车转向系统设计及性能分析任务书及开题报告资料
FSAE电动赛车整车布置及性能分析任务书
任务书
3．对毕业设计成果的要求：
1.毕业设计说明书
2.图纸
3.外文翻译
4．毕业设计工作进度计划：
起迄日期
工作内容
2017年
2月13日～3月3日
3月4日～4月10日
4月11日～5月10日
5月11日～5月19日
完成毕业设计的选题工作，根据论文要求收集相关文献资料，完成开题报告。
收集资料，按照要求完成设计。
论文撰写及修整
论文答辩
学生所在系审查意见：
系主任：
年月日
宽(mm) 1250前后轴荷分配55：45
高(mm) 1350最小离地间隙（mm）50
2.根据以上赛车的条件和设计资料，设计电动赛车一辆，需要满足大学生方程式汽车大赛赛事相关规则以及赛车制造标准要求
3.完成一套完整的设计计算说明书。说明书应包括：赛车的结构布置、车架、悬架、传动和制动系统等的设计与计算。
4.完成设计图纸1张：电动赛车的学校要求完成毕业设计文件
设计完成后，应提交设计结果并撰写设计论文，论文应体现设计思想、设计过程等。
具体应包括：
1.确定主要赛车系统，完成设计图纸1张
2.编制设计说明书和计算书；
3.对主要的赛车系统和零部件进行设计；
任务书
1．毕业设计的任务和要求：
采用面向对象的部件建模方法，建立可涵盖普通汽车及新能源汽车动力传动部件模型库，并进行驾驶员在环的动力性和制动性能计算。
2．毕业设计的具体工作内容：
1.轴距(mm) 1580前轮距(mm) 1230
后轮距(mm) 1200重力（N）3136
长(mm) 2800车重（KG含车手）320
FSAE赛车转向系统的研究与设计
FSAE赛车转向系统的研究与设计大学生方程式大赛（FSAE）是为热爱赛车的在读大学生举办的一项竞赛。
汽车的转向系统是用来保持或者改变行驶方向的机构。
本文从该角度分析了赛车转向系统的作用、基本构成、要求和总体性能。
标签：FSAE赛车；齿轮齿条式转向器；设计一、研究意义FSAE旨在通过学生亲手设计制造一辆满足大赛要求的赛车，来提高学生对汽车设计知识的拓展应用能力和实际加工动脑动手能力。
大赛赛道设有转向半径较小的急转弯道和间距不等的障碍道，需要赛车转向系统灵敏、轻便、高效。
FSAE 赛车的转向系统设计能使车手在比赛时更好地高速避障、入弯出弯及紧急转向保证行车安全。
二、FSAE转向系统概述转向系统是用来保持或者改变车辆行驶方向并在车辆转向行驶时保证各转向轮之间有协调的转角关系的机构。
FSAE大赛规定仅使用机械转向系统，即依靠驾驶员的手力转动转向盘，经转向器和转向传动机构使转向轮偏转。
转向器作为改变汽车行驶方向及保持汽车稳定直线行驶的关键零部件，其性能至关重要。
转向系统的技术状况，对于保证行驶安全、减轻驾驶员劳动强度和延长车辆使用寿命均有很重要的作用。
如何改善赛车转向系统的操纵稳定性、灵敏性、可靠性和轻便性，应作为设计工作的重点。
另外，合适的转向器对转向系统也很重要。
比赛还规定：转向系統必须安装有效的转向限位块，以防止转向连杆结构反转；限位块可安装在转向立柱或齿条上，并且必须防止轮胎在转向行驶时接触悬架、车身或车架部件；转向系统的自由行程不得超过7°；方向盘必须安装在快拆器上，保证车手在正常驾驶坐姿并配戴手套时可以操作快拆器；方向盘轮廓必须为连续闭合的近圆形或近椭圆形。
三、FSAE赛车转向系统设计初始参数：1.转向盘总圈数≤3.02.转向盘直径≤200mm3.最大转向盘操纵力≤100N4.转向盘在上下方向的最大调节量≥50mm转向系统的设计要求：（1）保证汽车有较高的机动性；（2）汽车转向时，全部车轮应绕一个瞬时转向中心旋转，不应有侧滑；（3）传给转向盘的反冲要尽量小；（4）转向后转向盘应自动回正，并使汽车保持直线行驶状态；（5）发生车祸时，当转向盘和转向轴由于车架和车身变形后移时，转向系统最好有保护机构防止伤到乘员。
FSAE赛车车架的结构分析与优化的开题报告
FSAE赛车车架的结构分析与优化的开题报告一、选题背景FSAE（Formula SAE）赛车竞赛是国际汽联主办的一项汽车竞赛项目，旨在培养青年人的汽车设计和制造能力。
赛车要求具备高性能、高可靠性和高安全性，其中车架结构是赛车设计的核心之一，直接影响车辆的性能和操控性。
因此，本课题选取了FSAE赛车车架的结构分析与优化为研究对象，旨在探讨其结构特点及优化方法，提高车辆的性能和竞赛成绩。
二、研究内容和目标（一）研究内容1. FSAE赛车车架的结构特点及材料选择；2. 车架结构的静力学分析，包括力学模型、受力分析等方面；3. 车架结构的动力学分析，包括振动模态、固有频率、模态分析等方面；4. 车架结构的优化方法，包括拓扑优化、结构优化等方面；5. 基于优化后的车架结构设计静态和动态试验，并对试验结果进行分析。
（二）研究目标1. 深入了解FSAE赛车车架的结构特点及其受力情况；2. 通过力学分析和动力学分析，了解车架结构在静态和动态条件下的应力和振动情况，为后续优化提供基础；3. 熟悉车架优化的方法和流程，针对车架结构特点，提出优化方案，提高车辆的性能和竞赛成绩；4. 对优化后的车架设计进行静态和动态试验，验证优化效果，规范车辆设计和制造流程；5. 为FSAE赛车竞赛提供优秀的车辆设计和制造构思和方案，提高中国赛车水平和竞争能力。
三、研究方法和技术路线（一）研究方法1. 理论分析法：通过文献调研和资料收集，深入了解FSAE赛车车架的结构特点及材料选择；2. 数值模拟法：建立车架的静力学和动力学模型，进行数值模拟，分析车架在静态和动态条件下的应力、振动等情况；3. 优化设计法：结合车架的结构特点，采用拓扑优化、结构优化等方法，提出优化方案，提高车辆的性能和竞赛成绩；4. 试验验证法：设计静态和动态试验方案，对优化后的车架进行验证，分析试验结果并对车架设计和制造流程进行规范。
（二）技术路线1. 车架结构特点和材料选择分析；2. 车架静力学分析和动力学分析，并确定车架应力和振动情况；3. 优化方案设计，包括拓扑优化、结构优化等方法；4. 实验设计和试验验证，对优化后车架进行静态和动态试验，分析试验结果。
FSAE方程式赛车电子控制系统设计-开题报告
FSAE方程式赛车电子控制系统设计-开题报告背景在FSAE方程式赛车比赛中，电子控制系统的设计对于车辆的性能和安全至关重要。
电子控制系统包含了车辆的各种传感器、电子控制单元(ECU)以及相关的线路和软件。
通过合理设计和优化电子控制系统，可以提升方程式赛车的性能，并确保其稳定和可靠性。
目的本项目旨在设计一套高效可靠的电子控制系统，以满足FSAE方程式赛车比赛的要求。
通过精确控制车辆的各种参数和功能，我们可以提高车辆的加速性能、操控性和安全性。
研究内容1. 传感器选择和布局：根据赛车性能需求，选择适合的传感器，并合理布局以获得准确的数据。
2. 电子控制单元(ECU)设计：设计一个功能强大的ECU，能够接收传感器数据并进行实时计算和控制。
3. 电路设计：设计各种控制电路，包括电力分配、保护电路和信号处理电路，以确保电子控制系统的正常运行。
4. 软件开发：根据赛车需求，编写相应的软件程序，实现对车辆的精确控制和参数调整功能。
5. 系统集成和测试：将各个部分进行集成，并进行全面的功能和性能测试，确保电子控制系统的稳定和可靠性。
预期成果1. 设计出一套高效可靠的电子控制系统，满足FSAE方程式赛车比赛的各项要求。
2. 提升赛车的性能和操控性，使其在比赛中具备竞争力。
3. 增强赛车的安全性，保证驾驶员的人身安全。
计划安排1. 第一阶段（两周）：调研和需求分析，确定电子控制系统所需的传感器和功能。
2. 第二阶段（三周）：进行传感器选择和布局，设计ECU和相关电路。
3. 第三阶段（两周）：软件开发和系统集成。
4. 第四阶段（一周）：进行全面的测试和优化。
5. 最后阶段（一周）：书写开题报告，总结项目成果。
参考文献- Smith, J. (2019). Formula Student Electronic Control System Design. Journal of Racing Technology, 37(2), 45-57.- Johnson, M. (2018). Design and Development of FSAE Electronic Control System. Proceedings of the International Conference on Engineering and Technology, 76-82.以上为开题报告的主要内容，请审核。
FSAE转向组设计报告
FSAE转向组设计报告作者：吴帅2012/4/11前言汽车产品的质量检测具有重大的社会意义。
转向器作为汽车的一个重要部件，对其综合性能进行检测直接关系到人民的生命财产安全。
根据汽车安全性统计,，全世界每年因交通事故死亡的人数超过20万，加之几倍于死者的受伤者以及物质上的损失，其直接或间接的危害是难以估计的。
在我国，由于交通管理技术落后、路况差、车辆性能差，加之各类车辆混合行驶，交通事故时有发生。
近年来，我国交通事故死亡人数居世界前几位，每万辆车平均事故居大国中第一位。
交通事故己成为一个严重的社会问题。
概括交通事故的原因，不外乎人、汽车和环境三个因素。
显而易见，提高汽车的安全性能是减少交通事故的关键措施之一，因此，汽车工业发达的国家都非常重视汽车安全性的研究。
目前汽车工业己成为我国的支柱产业之一，所以，为了提高汽车的质量，保证行驶的安全性，在大力发展我国的汽车工业的同时，这就要求生产厂家对每一批产品必须进行质量检测，而其中转向器是汽车维持驾驶员给定方向稳定行驶能力(即操纵稳定性)的基本保障，所以汽车转向器综合性能试验成了汽车性能测试中的一个重要项目。
由于汽车转向器属于汽车系统中的关键部件，它在汽车系统中占有重要位置，因而它的发展同时也反映了汽车工业的发展，它的规模和质量也成为了衡量汽车工业发展水平的重要标志之一。
近年来随着我过汽车工业的迅猛发展，作为汽车的重要安全部件—汽车转向器的生产水平也有了很大的提高。
在汽车转向器生产行业里，70年代推广循环球转向器，80年代开发和推广了循环球变传动比转向器，到了90年代，驾驶员对汽车转向器性能的要求有了进一步的提高，要求转向更轻便，操纵更灵敏。
随着汽车的高速比和超低压扁轮胎的通用化，过去的采用循环球转向器和循环球变传比转向器只能相对的解决转向轻便性和操纵灵敏性问题，现在虽然转向器以向动力转向发展，但大部分汽车还应用机械型转向器，如何改进转向器的设计，使之更加适合驾驶者，是最重要的，因此还需不断改进。
FSAE汽车转向系统设计
FSAE汽车转向系统设计FSAE (Formula Society of Automotive Engineers)汽车转向系统是赛车设计中十分重要的部分。
转向系统的设计需要考虑到车辆的操控性、安全性和性能。
本文将详细介绍FSAE汽车转向系统的设计原理和关键要素。
首先，FSAE汽车转向系统主要包括方向盘、转向齿轮传动、转向杆、转向齿条和转向臂等部件。
方向盘是驾驶员与转向系统之间的接触面，通过方向盘的转动来控制车辆的方向。
转向齿轮传动通过齿轮的配对来将方向盘的转动传递给转向臂。
转向杆与转向臂连接，并通过转向齿条来实现车轮的转向。
其次，FSAE汽车转向系统设计中的一项关键要素是转向比。
转向比是方向盘转动时车轮转动的比例关系。
通常，转向比越小，驾驶员转动方向盘时车轮转动的角度就越大，操控性越敏感。
转向比的选择要根据赛车的具体需求以及赛道的类型来确定。
在一个狭窄、弯道多的赛道上，需要一个较小的转向比来提高操控性能。
而在一个直线较长的赛道上，可以选择一个较大的转向比来提高车辆的稳定性。
另一个重要的设计原理是转向系统的减震装置。
赛车在高速行驶时可能会受到颠簸、冲击等外力的影响，这可能会对车辆的转向系统造成负面影响。
为了降低这些外力对转向系统的影响，可以在转向齿条或转向杆上安装减震装置。
这些减震装置可以减少转向系统的振动和冲击，提高操控性和稳定性。
此外，转向系统的材料选择也是设计中的一个重要方面。
转向系统的部件通常会承受较大的力和扭矩，因此需要选择强度高、耐疲劳性好的材料。
常用的材料包括铝合金、钢和碳纤维等。
选择适当的材料可以提高转向系统的可靠性和寿命。
最后，FSAE汽车转向系统设计还需要考虑到安全性。
转向系统应该设计成可靠的并具备适当的安全装置，以确保驾驶员在高速行驶中的安全。
例如，应该安装刹车支撑杆和碰撞安全装置等，以减少事故时对转向系统的损坏。
总结起来，FSAE汽车转向系统设计需要考虑操控性、安全性和性能。
FSAE方程式赛车车架设计-开题报告
（2）通过此次研究FSAE方程式赛车车车的研究与设计，能为车的安全性、动力性等有着至关重要 的联系，在生活中的汽车很多的性能数据都是通过各种各样的赛车比赛中体现出来的。
（3）为汽车事业培养出有用的人才。 （4）由于中国有2010年才开始举办FSAE方程式赛车的比赛，加之中国汽车制造业起步晚于发达国 家，所以此次车架的研究设计对中国大学方程式赛车的设计有着突破性的意义。
二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题
研究的基本内容： （1）研究应用有限元、静态分析以及所有软件基础。 （2）车架设计方法以及设计步骤的研究。 （3）以收集的资料车架为参考设计车架并对其进行 PROE 建模，将建成的 PROE 车架模型导入到 ANSYS 中准备进行有限元分析。 （4）分析研究建立有限元模型要考虑的问题，比如结构的简化，单元的选取，单元数量的控制，单 元质量的检查，网格的布局以及连接方式的模拟。 （5）研究影响有限元分析结果的因素，比如单元厚度，单元大小，加强筋以及部件连接的模拟方法。 （6）对车架有限元模型进行刚度强度分析、模态分析；找出车架结构中需要改进的部位，并依据分 析结果提车改进方案。 对研究的车架进行性能评价。建立优化分析模型进行优化设计提出科学的改进方案 拟解决的主要问题： 1.设计车架的选择方法 2.车架载荷及其约束的处理 3.静态工况下弯曲工况的分析处理 4.计算结果的处理 5.有限元模型的创建方法 6.对模型进行加载及求解的方法 7.对分析出的图形、数据的处理以及如何对车架进行优化
大学生方程式赛车转向系统设计方案开题报告
开题报告填写要求1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—2005《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。
如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。
毕业设计（论文）开题报告1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：[7]喻凡，林逸.汽车系统动力学[M] .北京:机械工业出版社，2005.[8]Ali Mohammadzadeh, Salim Haidar. Analysis And Design Of Vehicle Suspension System Using MATLAB And SIMULINK[J]. American Society for Engineering Education，2006.[9]喻凡.车辆动力学及其控制[M] .人民交通出版,2004．[10]周名，余卓平，赵治国.动力转向技术的发展[J].轻型汽车技术，2004(10): 9-10 [10]E. Fischer, “Standard multi-body system software in the vehicle development process”, Journal of MultibodyDynamics, V ol. 221 (1)， (2007) .[11]刘永.汽车线控转向系统的研究[D] .武汉理工大学，2005.[12]杨胜兵.线控转向系统控制策略研究[D] .武汉理工大学，2008.[13]唐嘉平.AutoCAD2006实用教程（第2版）[M].清华大学出版社，2006.[14]刘善淑.AutoCAD2008工程制图基础教程[M].北京：化学工业出版社，2008.[15]汪文津，陈光泽.CAD/CAM技术在汽车产业上的应用.《天津汽车》2000第3期.毕业设计（论文）开题报告２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一、要研究和解决的问题：1.完成转向系统转向系的设计，要求与各子系统配合。
FSAE汽车转向系统设计概述
樊睿本科毕业设计题 目 FSAE 汽车转向系统设计学 院 工业制造学院 _____________专 业 ______________ 车辆工程 ______________学生姓名 学 号 201010115107 年级 2010 级2014 年 4 月29 日FSAE气车转向系统设计专业：车辆工程学号：201010115107学生：樊睿指导教师：牛钊文摘要：本设计的题目是FSAE （大学生方程式汽车）汽车转向系统设计。
根据赛事主办方对转向系统的要求、结合所学知识、综合类似汽车转向系统的特点，设计出该汽车转向系统。
设计内容主要包括FSAE 汽车转向器选型、设计和计算，转向操纵机构设计，转向传动机构和转向梯形的设计。
选择合适的转向器类型，并设计出满足转向系统要求的转向器，保证汽车转向操作的轻便、并提供很好的操控。
并对相应的操纵机构和传动机构进行设计。
并且本设计在考虑上述要求和因素的基础上对相应机构进行优化设计。
从而实现转向器结构简单紧凑，轴向尺寸短，且零件数目少的优点，从而保证了汽车转向的稳定性、灵敏性和操作的轻便性。
在本文中主要进行了转向器齿轮、齿条、拉杆和节臂的校核，其结果满足FSAE 汽车转向系统强度要求。
本文主要方法和理论采用汽车设计等相关资料，并运用CATIA 进行设计与装配。
b5E2RGbCAP 关键词：FSAE ；转向系统；齿轮齿条转向器；转向梯形The Steering System Design of FSAE CarSpecialty：Vehicle Engineering Student Number：201010115107p1EanqFDPw Student：Fan Rui Supervisor：Niu Zhaowen DXDiTa9E3dAbstract ：This design is entitled FSAE (Formula SAE ) racing steering system design . According to event organizers, the steering system requirements, combined with the knowledge, comprehensive racing steering system similar characteristics , the car steering system design . Design elements include FSAE racing steering selection, design and calculation , steering mechanism design , steering rotation mechanism and steering trapezoid design. Select the appropriate type of steering gear and steering systems designed to meet the requirements of the steering gear to ensure lightweight racing steering operations and provide good control . And to design appropriate controls and rotating mechanism . In consideration of the above , and the design requirements and the factors on the basis of appropriate institutions to optimize the design . In order to achieve steering simple and compact structure , short axial dimension , and the advantages of the small number of parts , thus ensuring the stability of the racing steering , agility and operational portability . In this paper conducted a check of the main steering gear, rack, tie rods and knuckle arm , the result FSAE car steering systems meet the strength requirements . In this paper, the use of car design methods and theories and other related information , and the use of CATIA for design and assembly .RTCrpUDGiTKeywords ：FSAE; Steering System; Rack and pinion steering; Steering trapezoid 5PCzVD7HxA目录绪论 ................................................................ 1 jLBHrnAILg 1 汽车转向系统总述................................................... 2 xHAQX74J0X1.1 汽车转向系统概述............................................ 2LDAYtRyKfE1.2 转向系统类型与发展趋势...................................... 2Zzz6ZB2Ltk1.3 FSAE 汽车转向系统的要求..................................... 3 dvzfvkwMI12 转向系主要性能参数................................................. 5rqyn14ZNXI2.1 转向系的效率................................................ 5 EmxvxOtOco2.1.1 转向器的正效率......................................... 5 SixE2yXPq52.1.2 转向器的逆效率......................................... 66ewMyirQFL2.2 传动比变化特性.............................................. 7kavU42VRUs2.2.1 转向系传动比........................................... 7y6v3ALoS892.2.2 力传动比与转向系角传动比的关系......................... 7M2ub6vSTnP2.2.3 转向器角传动比的选择................................... 80YujCfmUCw2.3 转向器传动副的传动间隙...................................... 9eUts8ZQVRd2.4 转向盘的总转动圈数.......................................... 9 sQsAEJkW5T3 FSAE 汽车转向系统总体机构设计......................................10GMsIasNXkA3.1 参考数据的确定.............................................. 10 TIrRGchYzg3.2 转向系统类型选择........................................... 107EqZcWLZNX3.2.1 机械转向系............................................. 10lzq7IGf02E3.2.2 动力转向系............................................. 11zvpgeqJ1hk3.3 转向器类型选择.............................................. 13NrpoJac3v13.3.1 齿轮齿条转向器......................................... 13 1nowfTG4KI3.3.2 循环球式转向器......................................... 13 fjnFLDa5Zo3.3.3 蜗杆滚轮式转向器 ........................................ 14tfnNhnE6e53.3.4 蜗杆指销式转向器 ....................................... 15 HbmVN777sL3.4 转向轮侧偏角计算............................................ 15V7l4jRB8Hs4 转向器设计...................................................... 1783lcPA59W94.1 齿轮齿条式转向器的结构...................................... 17 mZkklkzaaP4.2 齿轮齿条式转向器形式........................................ 17AVktR43bpw4.3 齿轮齿条式转向器的布置形式................................. 18 ORjBnOwcEd4.4 齿轮齿条啮合传动的特点...................................... 19 2MiJTy0dTT4.5 转向器参数选取.............................................. 22 gIiSpiue7A4.6 选择齿轮齿条材料........................................... 25uEh0U1Yfmh4.7 齿轮的强度计算.............................................. 25 IAg9qLsgBX4.7.1 齿轮齿条传动的载荷计算................................ 26 WwghWvVhPE4.7.2 齿轮的受力分析.......................................... 26 asfpsfpi4k4.7.3 齿面接触强度计算........................................ 28ooeyYZTjj14.7.4 齿根弯曲强度计算...................................... 29 BkeGuInkxI4.8 齿条的强度计算............................................. 31PgdO0sRlMo4.8.1 齿条的受力分析........................................ 313cdXwckm154.8.2 齿条杆部受拉压的强度计算.............................. 32h8c52WOngM4.9 齿轮轴的结构设计........................................... 33v4bdyGious4.10 轴承的选择.................................................. 33J0bm4qMpJ94.11 转向器的润滑方式和密封类型的选择............................ 33 XVauA9grYP5 转向操纵与传动机构设计............................................ 33bR9C6TJscw5.1 方向盘设计................................................. 33 pN9LBDdtrd5.1.1 FSAE 汽车方向盘设计要求：............................. 33 DJ8T7nHuGT5.1.2 结构形式.............................................. 33 QF81D7bvUA5.2 转向轴设计................................................. 34 4B7a9QFw9h5.3 转向管柱设计................................................. 36ix6iFA8xoX5.4 转向节设计................................................. 36 wt6qbkCyDE5.5 转向横拉杆与球头销......................................... 37 Kp5zH46zRk6 转向梯形机构优化.................................................. 38Yl4HdOAA616.1 转向梯形机构概述............................................. 38ch4PJx4BlI6.2 整体式转向梯形结构方案分析................................. 38 qd3YfhxCzo6.3 整体式转向梯形机构优化分析................................. 39E836L11DO56.4 整体式转向梯形机构优化设计................................. 42S42ehLvE3M6.4.1 优化方法介绍 ............................................. 42501nNvZFis6.4.2 优化设计计算............................................ 43jW1viftGw97 结论............................................................. 45 xS0DOYWHLP 参考文献 ........................................................... 47LOZMkIqI0w 致谢 .............................................................. 48 ZKZUQsUJed绪论中国大学生方程式汽车大赛（以下简称"FSAE"）是中国汽车工程学会及其合作会员单位，在学习和总结美、日、德等国家相关经验的基础上，结合中国国情，精心打造的一项全新赛事。
FSAE电动赛车整车布置及性能分析中期报告
通过传动形式的对比，选择链传动作为本次设计的传动形式。本文选用浮钳盘式为这次设计的布置形式，选择前后的双回路液压制动回路作为我们的液压分路系统布置形式，考虑到制动的加速度比较大，造成的前后制动力变化范围比较大，也会方便我们在竞赛过程根据不同的项目及时调整前轮及后轮的制动力分配[5-6]。
6.制动器形式选择
由于方程式赛车设计目的在于学生对于技术的探索及赛场上性能的竞技，我们选用散热性能较好而且结构便于布置的盘式制动器。由于在制动盘厚度方向尺寸较小，可以在单侧布置液压缸来产生制动压力，因而浮钳盘式制动器可以比较好的符合我们对于轮辋内布置紧密空间利用率高而且对于制动系统管路的布置简车队相关悬架优秀设计经验，本文选择了推杆不等长双横臂悬挂。主要因素有：推杆不等长双横臂悬挂，加工方便，装配精度高，符合学生的技术水平；重心较高的问题，由于采用了铝合金部件和碳纤维材料，可以有效解决；赛车要求较高的可维修性，快速调节，良好的操控稳定性，推杆不等长双横臂悬挂均满足。
1.存在的问题
（1）根据方程式汽车大赛规则，FSAE赛车的车架设计内容包括车架的结构布置、车架材料的选择、车架的内部空间布置设计并且设计要符合人机工程。FSAE赛车车架采用桁架式车架结构，选择了四种厚度不同的的30CrMo钢材，最大限度地缩小赛车的整车重量，使得车架的整体性能得到提高。但是绘制CAD三维立体图时总是出现问题，画图不知道从何入手，CAD应用不熟练，设计规范也不是很清楚。打算用三天时间系统的学习一下软件。
毕业设计中期报告
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）
指导教师亲笔签字：
年月日
备注：1、本表由学生填写，指导教师亲笔签署意见。
2、以上各项句间距可以根据实际内容需要调整。
FSAE方程式赛车车架设计-任务书
毕业设计（论文）任务书
学生姓名
系部
汽车与交通工程学院
专业、班级
指导教师姓名
职称
教授
从事
专业
车辆工程
是否外聘
■否
题目名称
HQF-600型FASE一级方程式赛车车架优化设计
一、设计目的、意义
全面训练资料查询能力和专业知识综合运用能力，综合训练独立设计能力和工程设计软件的应用能力，提高独立工作能力和素质。
（9）第15周：毕业设计（论文）修改、完善；
（10）第16周：毕业设计（论文）指导教师总审核 ；
（11）第17周：毕业设计（论文）答辩准备及答辩。
五、主要参考资料
[1]陈家瑞.汽车构造（上.下册）[M].北京：人民交通出版社，1994.
[2]余志生.汽车理论[M].北京：机械工业出版社，2000.
[3]王望予.汽车设计（第四版）[M].北京:机械工业出版社，2004.
六、备注
指导教师签字：
年 月 日
教研室主任签字：
年 月 日
[4]刘惟信.汽车设计[M].北京:清华大学出版社，2001.
[5]卞学良.专用汽车结构与设计.机械工业出版社，2008.1版.
[6]王国权、龚国.汽车设计课程设计指导书.机械工业出版社，2010.3版.
转向系统设计开题报告
转向系统设计开题报告1. 引言转向系统是汽车重要的控制系统之一，对车辆操控性和安全性起着关键的作用。
本项目旨在设计一个高性能的转向系统，以提高车辆的操控性和安全性。
2. 项目背景目前，市场上存在着各种类型的转向系统，如机械式转向系统、液压式转向系统和电动助力转向系统等。
然而，随着汽车技术的不断发展，人们对车辆操控性和安全性的要求也越来越高。
因此，设计一款高性能的转向系统迫在眉睫。
3. 目标本项目的目标是设计一个具有以下特点的高性能转向系统：•提供更快速的转向响应和更准确的操控性；•具有更高的承载能力和稳定性；•减少转向系统的重量和尺寸，以提高车辆的燃油经济性；•提高转向系统的可靠性和使用寿命。
4. 设计思路为了实现上述目标，本项目将采取以下设计策略：4.1 使用电动助力转向系统电动助力转向系统是一种使用电动助力器件辅助转向的系统，相对于传统的液压助力转向系统具有响应更快、操控更准确等优点。
因此，本项目将选用电动助力转向系统作为基础。
4.2 优化转向系统结构本项目将对转向系统的结构进行优化，以提高转向系统的承载能力和稳定性。
具体措施包括：•优化转向系统的传动机构，减少传动损失；•使用较轻的材料，降低转向系统的重量；•优化转向系统的布局，提高转向系统的稳定性。
4.3 提高电动助力器件的性能本项目将进一步提高电动助力器件的性能，以提高转向系统的响应速度和稳定性。
具体包括：•优化电动助力器件的控制算法，提高转向系统的响应速度；•提高电动助力器件的工作效率，减少能量损失。
5. 预期结果通过以上设计策略，本项目预期将实现以下结果：•转向系统响应更快，操控更准确；•转向系统承载能力和稳定性提高；•转向系统重量和尺寸减少，车辆燃油经济性提高；•转向系统可靠性和使用寿命提高。
6. 资源需求为了完成本项目，需要以下资源：•电动助力器件及相关的电子控制模块；•转向系统的相关设计软件和模拟工具；•实验室设备和测试工具。
FSAE赛车操纵稳定性的仿真研究的开题报告
FSAE赛车操纵稳定性的仿真研究的开题报告题目：FSAE赛车操纵稳定性的仿真研究一、研究背景FSAE（Formula SAE）竞赛是由美国汽车工程师协会（SAE）举办的全球性大学生赛车比赛，旨在培养未来的汽车工程师。
比赛要求参赛队伍设计、制造赛车，并在赛场上完成各种测试项目，包括加速、转弯、制动等。
其中，赛车的操纵稳定性是影响比赛成绩的重要因素之一。
在赛车设计中，为了确保操纵稳定性，需要进行复杂的运动学和动力学分析。
仿真技术可以帮助分析车辆在运动过程中的各种因素，并优化赛车的设计。
二、研究目标本研究旨在通过仿真技术，分析FSAE赛车在操纵时的稳定性，并探讨如何优化赛车的设计以提高操纵稳定性。
具体研究目标如下：1. 分析FSAE赛车在加速、转弯、制动等过程中的动力学特性；2. 分析FSAE赛车在操纵时的稳定性；3. 基于仿真结果，提出优化赛车设计以提高操纵稳定性的建议。
三、研究内容1. 建立FSAE赛车的运动学模型，包括车辆的几何模型、轮胎模型、指向角模型等；2. 建立FSAE赛车的动力学模型，分析赛车在行驶过程中的速度、加速度、制动力等参数变化；3. 分析赛车在操纵过程中的初始条件、操纵输入、路面摩擦系数等因素对操纵稳定性的影响；4. 分析影响操纵稳定性的因素，并针对不同的因素，提出不同的措施进行优化；5. 对优化后的赛车进行仿真测试，验证优化效果。
四、研究方法和技术路线本研究将采用基于车辆动力学的仿真方法，通过MATLAB和Simulink软件对FSAE赛车的运动特性和操纵稳定性进行仿真分析。
具体技术路线如下：1. 借鉴已有研究成果，建立FSAE赛车的运动学模型和动力学模型；2. 根据模型，模拟赛车在加速、转弯、制动等过程中的运动特性；3. 分析赛车在操纵过程中的稳定性，包括侧向稳定性、纵向稳定性等；4. 分析影响稳定性的因素，并针对不同因素，提出优化措施，如调整悬挂系统和气动外形等；5. 对优化后的赛车进行仿真测试，验证优化效果。
FSAE开题报告
开题报告课题名称：大学生方程式赛车悬架系统设计一、课题研究意义中国大学生方程式汽车大赛（简称fsae），在2010年开始举办，至2012年已举办三届，大赛目的是为了提高大学生汽车设计与团队协作等能力，而华南农业大学2012年才组队设计赛车，现在还没有派队参加比赛，本文初步探讨sae赛车悬架设计的方案，为日后华南农业大学参赛打下基础。
本课题的重点和难点1、根据整车的布置对fsae赛车悬架的结构形式进行的选择。
2、对前后悬架的主要参数和导向机构进行初步的设计。
3、用catia或proe建立悬架三维实体模型。
4、在adams/car中建立该悬架的虚拟样机模型，进行仿真，分析其运动学性能（包括得到车轮主要定位参数与轮距的变化情况）。
5、悬架设计方案确定后的优化改良。
优化的方案一：用adams/insight进行优化，以车轮的定位参数（前束、外倾、主销内倾、后倾）优化目标，以上下横臂与车架的铰接点为设计变量进行优化。
优化的方案二：轻量化，使用ansys软件进行模拟悬架工作状况，进行受力分析，强度校核，优化个部件结构，受力情况。
二、课题研究方法1、查阅fsae悬架的设计。
2、运用pro/e或者catia进行零件设计和仿真建模，设计出悬架的雏形。
3、在adams/car 中建立该悬架的虚拟样机模型，进行仿真，分析其运动学性能。
4、用adams/insight进行优化，改善操纵稳定性。
5、使用ansys软件进行模拟悬架工作状况，进行受力分析，优化个部件结构及轻量化。
三、课题的技术设计路线悬架设计流程如下：（1）首先要确定赛车主要框架参数，包括：外形尺寸、重量、发动机马力等等。
（2）确定悬架系统类型，一般都会选用双横臂式，主要是决定选用拉杆还是推杆。
（3）确定赛车的偏频和赛车前后偏频比。
（4）估计簧上质量和簧下质量的四个车轮独立负重。
（5）根据上面几个参数推算出赛车的悬架刚度和弹簧的弹性系数。
（6）推算出赛车在没有安装防侧倾杆之前的悬架刚度初值，并计算车轮在最大负重情况下的轮胎变形。
工作报告之机械式转向系开题报告
机械式转向系开题报告【篇一：转向系统开题报告】第一章总论一．赛事简介和设计目的及意义中国大学生方程式汽车大赛（简称“中国fsae”）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fsae由中国汽车工程学会、中国二十所大学汽车院系、国内领先的汽车传媒集团——易车（bitauto）联合发起举办。
中国fsae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fsae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fsae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。
本次毕业设计的题目为fsae方程式赛车转向传动机构的设计，目的在于设计一套适用于fsae方程式赛车的转向传动机构，配合其制动系，传动系，行驶系及其他机构使赛车的性能满足大赛的要求。
当然，通过此次设计，也可以让我回顾大学四年所学的专业知识，对自己大学学习的课程有一个更为深刻的总结，使自己成为符合新时代的汽车产业人才。
二．国内外赛车转向系统研究现状及发展赛车在行驶中，经常需要改变行驶方向，这就需要有一套用来控制赛车行驶方向的机构，这套机构称为赛车转向系统(steering system）。
赛车行驶方向的改变是由驾驶员通过操纵转向系统而改变转向轮的偏转角度来实现的。
赛车转向系统分为两大类：机械转向系统和动力转向系统。
FSAE赛车悬架设计与优化分析开题报告
一、选题的背景与意义：随着汽车行业的发展与人们生活品质的提高，人们不再仅仅满足于以代步功能为主的传统汽车，于是各种各样的赛车活动应运而生。
自1979年，美国汽车工程师协会举办大学生方程式赛车比赛（简称FSAE），世界上已经有多个国家开展了此赛事，如美、英、德、日等国家，赛车比赛也因此被正式引入校园中。
2010 年，我国举办了首届中国大学生方程式汽车（简称 FSAE 赛车）比赛，自此，我国的大学生也有了全程参与整车设计、优化、制造、营销的全部过程的机会。
“汽车的整车总体设计、发动机设计、底盘和车身设计是汽车设计中的最为关键的四个方面，在汽车设计中占有举足轻重的地位。
然而底盘性能的设计决定了新产品的开发是否能够占有市场。
而悬架作为底盘最重要的部件之一，同时也是在开发一个新车型经常重新设计的部件之一，悬架的设计汽车的设计中也是十分重要的”[5]。
悬架结构形式和性能的好坏直接影响到汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。
拥有良好的悬架系统才能拥有一个良好的整车系统。
拥有自主知识产权和自主品牌的中国汽车业才能够在世界汽车行业中具有核心的竞争力，然而，我国在这方面能力还十分匮乏，在悬架系统的开发方面也存在着技术不足。
随着我国经济的快速发展，汽车行业面临的技术开发压力也越来越大。
因此，汽车悬架的设计及研究技术仍是现在汽车行业很重要的研究课题。
本课题基于中国大学生方程式汽车大赛（FSAE）的基础上对悬架系统展开的研究。
赛车与普通汽车的性能要求并不同，从 FSAE 赛车的实际需求性能出发，考虑悬架系统的参数对平顺性和操纵稳定性的影响。
首先运用Adams对赛车悬架进行运动学仿真分析与优化，然后采用有限元法对汽车悬架的结构进行分析，其中包括结构的应力分布、变形分布等。
在保证赛车的前后悬架能够满足比赛规则要求的前提下，使赛车的整体性能得到提高。
为以后赛车悬架的设计及优化提供参考。
二、研究的基本内容与拟解决的主要问题：基本内容：（1）对悬架的结构形式进行分析，选择符合FSAE赛车规则的前后悬架的结构类型（2）根据今年既定整车参数和FSAE针对悬架的规则要求，对FSAE赛车前后悬架的主要参数进行设计，以及悬架的主要零部件进行选择和设计（3）基于Adams/Car模块建立赛车前后悬架模型，进行运动学仿真分析，以此为依据，对悬架进行优化，以车轮定位参数为设计目标，主要关键点为设计变量，利用Adams/Insight模块对前后悬架的参数进行优化（4）利用Catia建立前后悬架的三维模型，导入Ansys中简历有限元分析模型进行强度分析拟解决的主要问题：（1）悬架系统类型选择与理论计算（2）部分零部件轻量化设计的可行性（3）悬架杆件与动力系统杆件的干涉问题（4）悬架拆装的效率低下三、研究的方法与技术路线：(1)利用Adams进行动力学仿真分析。
FSAE赛车悬架仿真分析及操纵稳定性虚拟试验的开题报告
FSAE赛车悬架仿真分析及操纵稳定性虚拟试验的开题报告一、选题背景FSAE赛车是由国际学生联合会汽车工程（SAE）组织举办的国际比赛，旨在鼓励学生通过设计和制造一辆能够在赛道上竞争和完成一系列测试的汽车来提高他们的综合能力。
其中，悬架系统是赛车中至关重要的一个部分，对汽车的性能和操控稳定性有着直接的影响。
因此，本文选取FSAE赛车悬架系统为研究对象，进行仿真分析及操纵稳定性的虚拟试验，旨在通过数学模型的建立和仿真，提高FSAE赛车悬架系统的设计和优化水平，为赛车的性能和操控稳定性提供支持。
二、研究内容及方法本文主要研究内容为FSAE赛车悬架系统的仿真分析及操纵稳定性的虚拟试验。
具体包括以下几个方面：1. 建立FSAE赛车悬架系统的数学模型，包括双横臂悬挂和拉杆式悬挂两种形式。
2. 利用ADAMS软件对FSAE赛车悬架系统进行仿真分析，分析车辆在各种路面情况下的悬挂系统行为，包括车辆动力学模型、四轮协同转向操控模型、四轮独立悬挂系统工作状态等。
3. 利用LS-DYNA软件进行FSAE赛车悬架的动力学仿真，探究车辆在运动过程中的各种瞬态载荷变化、应力分布与破坏情况等。
4. 对FSAE赛车悬架系统进行操纵稳定性的虚拟试验，模拟车辆在各种高速和低速行驶时的转向、刹车等操作，分析车辆的稳定性。
5. 根据仿真结果对FSAE赛车悬架系统进行优化设计，提高车辆性能和操纵稳定性。
本研究采用仿真分析和虚拟试验相结合的方法，通过数学模型的建立和计算机仿真方法，对FSAE赛车悬架系统进行全面的研究和分析，从而提高车辆的性能和操纵稳定性。
三、预期成果及意义本研究将得到以下几个预期成果：1. 建立FSAE赛车悬架系统的数学模型，包括双横臂悬挂和拉杆式悬挂两种形式。
2. 通过ADAMS软件进行FSAE赛车悬架系统的仿真分析，分析车辆在各种路面情况下的悬挂系统行为，包括车辆动力学模型、四轮协同转向操控模型、四轮独立悬挂系统工作状态等。
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附件一
毕业设计任务书
设计（论文）题目FSAE赛车转向系统设计及性能分析
学院名称汽车与交通工程学院
专业（班级）车辆工程
姓名（学号）胡嗣林
指导教师张代胜
系（教研室）负责人卢剑伟
一、毕业设计（论文）的主要内容及要求（任务及背景、工具环境、成果形式、着重培养的能力）
背景：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。
中国大学生方程式汽车大赛（以下简称"FSAE"）是中国汽车工程学会及其合作会员单位，在学习和总结美、日、德等国家相关经验的基础上，结合中国国情，精心打造的一项全新赛事。
FSAE活动由各高等院校汽车工程或与汽车相关专业的在校学生组队参加。
FSAE要求各参赛队按照赛事规则和赛车制造标准，自行设计和制造方程式类型的小型单人座休闲赛车，并携该车参加全部或部分赛事环节。
比赛过程中，参赛队不仅要阐述设计理念，还要由评审裁判对该车进行若干项性能测试项目。
在比赛过程中，参赛队员能充分将所学的理论知识运用于实践中。
同时，还学习到组织管理、市场营销、物流运输、汽车运动等多方面知识，培养了良好的人际沟通能力和团队合作精神，成为符合社会需求的全面人才。
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。
任务：
调研国内外赛车转向系统结构及原理，遵循FSAE竞赛规则完成赛车转向系统设计，转向梯形优化，系统建模与转向性能分析。
工具环境：CATIA/UG AutoCAD ADAMS Visio MATLAB Office办公软件等成果形式：①翻译相关外文文献不少于5000字
②优化设计说明书一份
③赛车转向系统三维模型一份
能力培养：培养和锻炼学生搜集相关资料，综合运用所学汽车设计知识解决实际问题的能力、提高学生软件应用能力、独立完成赛车转向系统设计及相关问题的能
力，为从事本专业有关工作打下坚实基础。
（该表格由学生独立完成)
FSAE赛车转向系统设计及性能分析任务书及开题报告资料
（教师填写）
备注：指导教师应按要求和时间段及时填写，该表格由学生保管，留在毕业设计（论文）现场随时接受校、院两级督导组检察。
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