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大學生賽車傳動系設計,答辯學生： 指導教師：,目錄,選題背景,FSC大賽是2009年由國外引進中國的，接著第二年在上海舉辦了第一屆比賽，之后在中國大地上快速的發(fā)展壯大，由起初的幾個零星的車隊參加，到現(xiàn)在近千人，及幾十個高校車隊參加比賽。 因為大賽的愿景是推動中國汽車產(chǎn)業(yè)自主研發(fā)和科技的進步，大力培育專業(yè)人才。因此國家非常重視這一項目的發(fā)展。 在這樣的國內(nèi)情況下，一批批的賽車人出現(xiàn)在FSC賽場上，因為他們心中懷著賽車夢，熱愛這份事業(yè)，他們默默奉獻，整個團隊用汗水去打造一輛性能優(yōu)越的賽車。因此，對傳動系統(tǒng)的設計優(yōu)化在整車中比較重要，他會影響到整車的各方面的性能。,國外現(xiàn)狀,二十世紀末，第一屆比賽在美國舉辦，那時候有6個學校報名，但實際參加車隊只有4個。如今的參賽隊伍有200支，比賽人數(shù)近萬人。 歐洲在二十世紀中上期就開始對汽車動力性、燃油經(jīng)濟性的計算機模擬程序的研究，可以確切地對汽車動力性燃料經(jīng)濟性進行精準地測量，然后根據(jù)傳動比的變化引起全車性能變化的關系，然后再設計出與發(fā)動機合理匹配的傳動系統(tǒng)。國外的技術已經(jīng)達到成熟的階段。,國內(nèi)現(xiàn)狀,我國的FSC賽事起步比較晚，第一屆的大賽于2010年在上海舉行，吸引了20支隊伍參加，并取得圓滿成功。 以下各高校的例子可以看出我國賽車發(fā)展的現(xiàn)狀： 華南理工大學的FSC賽車氣動傳動系統(tǒng)實現(xiàn)了半自動換擋，根據(jù)預設程序驅(qū)動換擋氣缸和離合器氣缸，壓縮二氧化碳在電子控制單元的操縱下完成整個傳動過程。 太原理工大學方程式賽車采用本田CBR600發(fā)動機，同樣采用托森加速器，其更換了差速器外殼，其他是材料和工藝上的設計。 中北大學方程式4.0號賽車采用GSXR-600四缸發(fā)動機和托森差速器。該賽車在調(diào)節(jié)方式上采用偏心輪調(diào)節(jié)，在去年的基礎上球籠（等速萬向節(jié)）短軸一體，而且尺寸改小，在受力強度要求符合的情況下的改進。其他變化是材料上的變化。,設計計劃,剛開始準備要著手做畢業(yè)設計的時候，是在在三月底。我先是找到了行知車隊的隊員了解了賽車傳動系的組成部分，根據(jù)大賽規(guī)則，以及從網(wǎng)上的了解。 然后根據(jù)傳動系各組成部分在知網(wǎng)查詢相關文獻，然后進行篩選。根據(jù)所學的知識，找到設計所需要 的書籍，如汽車理論、汽車設計等。,設計步驟,創(chuàng)新突破點,支撐、輪芯，鏈輪等零部件使用7050鋁合金制成，質(zhì)量輕，硬度也達到要求，降低整車整備質(zhì)量。 在調(diào)節(jié)鏈條松緊度的情況下，調(diào)節(jié)方式采用了偏心輪調(diào)節(jié)（指輪的中心不在旋轉(zhuǎn)點上） 通過 ANSYS 對大鏈輪、差速器支架等零件進行強度分析和輕量化減重，在保證強度的同時達到輕量化以及減少成本，大鏈輪首次使用7050鋁，質(zhì)量減輕10%。球籠和短軸首次做出一體化，輕量化的同時也減少了加工量，同時考慮了密封性問題。半軸繼續(xù)使用TC4 鈦合金材料，質(zhì)量為1.35Kg比使用40Cr減重48%，整體達到了輕量化目。,設計效果圖,差速器殼體,零部件圖,,支撐（吊裝）,半軸,零部件圖,鏈輪,球籠（萬向節(jié)）,傳動系裝配圖效果,裝配圖,鏈輪的變形,鏈輪應力,輸出軸的變形和應力,,,,,輪芯優(yōu)化過程,計算過程,驅(qū)動力計算： 行駛車速： 阻力計算： 滾動阻力： 空氣阻力： 加速阻力：,,,,,,,,,,,,,,鏈輪受力情況：,,有效圓周力：,離心力引起的拉力：,,懸垂拉力：,,緊邊拉力：,松邊拉力：,,,壓軸力：,,總結(jié),此次設計在去年的基礎上改進優(yōu)化，學到了不少新知識和新軟件，也回顧了整個大學里學過的專業(yè)知識，提升了個人技能外。也增進了與一同參與賽車設計的同學們的友誼。 但也有不足之處，因為知識有限，對傳動系的優(yōu)化學的只是皮毛，望今后大力加強在優(yōu)化軟件以及三維繪圖軟件上 的學習。,謝謝！,