FSAE方程式赛车传动系统的仿真设计与优化

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ｉｎｆａｌａｐｐｒｏｐｉａｒｔｅｄｉｖｒｅｒａｔｉｏｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｅｑｕａｔｉｏｎ，ｆｏｒｍｕｌａｔｒａｃｋｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ —
文章编号：１００９—３１５Ｘ（２０１３）Ｏ５— ０５０５— ０３
ＦＳＡＥ方程式赛车传动系统的仿真设计与优化
白兰，段云龙，杨宪军，高建
（大连民族学院机电信息工程学院，辽宁大连１１６６０５）
摘要：为了提高赛车的加速性能，利用理论公式、赛道特点和赛手使用情况，设计出合适的传动比。根
ｔｉｃｓａｎｄｄｉｒｖｅｒｓ ’ｕｓｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅａｒａｘｌｅｏｆｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ．ｔｈｅ３Ｄｍｏｄ —
ｃｌｉｎｇｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｉｘｆｅｄｉｎｔｈｅＣａｔｉａｉＳｂｕｉｌｔ．ＴｈｅｎＡＮＳＹＳｓｏｆｔｗａｒｅａｓｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｔｏｏｌｓｉＳｕｓｅｄｔｏｄｅｉｎｅｆｍａｔｅｒｉａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｍｅｓｈ，ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃｌａａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＤｌａｉａｎＮａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒａｃｉｎｇＣｒａｄｉｒｖｅｓｙｓｔｅｍ；ｆｉｎａｌｄｉｖｒｅｒａｔｉｏ；ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｉｆｘｅｄｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ；ＡＮＳＹＳ；
据后桥的安装方式，利用ＣＡＴＩＡ对差速器固定装置三维建模，使用ａｎｓｙｓ软件作为优化工具，定义材料属性，划分网格，确定约束条件。关键词：赛车传动系统；末级传动比；差速器悬挂装
中图分类号：ＴＢ２４文献标志码：Ａ
ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎ
ＦＳＡＥ赛事于１９８０年初在美国举办第一次比赛，目前已经是为汽车工程学会的学生成员举办
和实际测试效果，仿真并优化了差速器固定装
ＤｌａｉａｎＬｉａｏｎｉｎｇ１１６６０５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｐｅｅｄｕｐｐｅｆｒｏｒｍａｎｃｅｏｆｒａｃｉｎｇｃａｒｏｆＤａｌｉａｎＮａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
置。
的一项国际赛事，其目的是设计和制造出一辆小型的高性能方程式赛车，并且使用这辆自行设计、制造的赛车参加比赛。涉及的内容主要包括Ｆｏｒ — ｍｕｌａＳＡＥ赛车的发动机系统、悬架系统、传动系
统、转向系统、车架、车身和制动系统及安全系统等… 。目前对赛车末级传动比和差速器固定装置的
第１５卷第５期
２０１３年９月
大连民族学院学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＤａｌｉａｎＮａｔ Байду номын сангаас ｏｎａｌｉｔｉｅｓＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
Ｖｏ１．１５，Ｎｏ．５Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ２０１３
１末级传动比的优化
１．１初级计算
由于赛道的原因，发动机的６个档位一般只
能用到３档，设计赛车的最大速度在３档，此时赛车速度能达到１１０ｋｍ・ｈ～。根据赛车规定，限流之后发动机的最大转速ｎ为１１０００ｒ・ｍｉｎ～，变
；ＡＮＳＹＳ；优化设计
ＤｒｉｖｉｎｇＳｙｓｔｅｍＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎｏｆＦｏｒｍｕｌａＳＡＥＣａｒ
ＢＡＩＬａｎ，ＤＵＡＮＹｕｎ— ｌｏｎｇ，ＹＡＮＧＸｉａｎ－ｊｕｎ，ＧＡＯＪｉａｎ