大學(xué)生方程式賽車(chē)懸架設(shè)計(jì)

1、前 言 前 言1.1 目的與意義 目的與意義懸架通過(guò)吸收車(chē)輛振動(dòng)來(lái)改善乘坐舒適度 Error: Reference source not found。懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)特性是一些懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)隨車(chē)輪跳動(dòng)的變化規(guī)律, 與懸架的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)有關(guān).。這些參數(shù)的變化會(huì)使車(chē)輪的地面附著情況及滾動(dòng)趨向發(fā)生變化, 進(jìn)而影響車(chē)輛的動(dòng)力性、制動(dòng) 性 和 操 縱 穩(wěn) 定 性 等 性 能 Error: Reference source not foundError:

2、Reference source notfoundError: Reference source not found。雙橫臂懸架系統(tǒng)常用在后輪驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)中，雙橫臂獨(dú)立懸架是現(xiàn)代汽車(chē)常用的結(jié)構(gòu)形式，特別是在賽車(chē)上得到了廣泛的應(yīng)用，其設(shè)計(jì)好壞對(duì)操縱穩(wěn)定性、平順性和安全性有著重要的影響 Error: Reference source not found。操縱穩(wěn)定性不僅影響到汽車(chē)駕駛的操縱方便程度, 而且也是決定汽車(chē)高速安全行駛的一個(gè)主要性能。

3、FSAE 賽車(chē)懸架系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的目的與意義，在于探討懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的變化規(guī)律，為賽車(chē)調(diào)試提供理論依據(jù)。確保賽車(chē)具有良好的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性。確保所設(shè)計(jì)懸架在車(chē)隊(duì)賽車(chē)上運(yùn)用的可行性和可靠性。1.2 賽事概述 賽事概述1.2.1 賽事簡(jiǎn)介 賽事簡(jiǎn)介中國(guó)大學(xué)生方程式汽車(chē)大賽（以下簡(jiǎn)稱“FSAE“）是中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)及其合作會(huì)員單位，在學(xué)習(xí)和總結(jié)美、日、德等國(guó)家相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合中國(guó)國(guó)情，精心打造的一項(xiàng)全新賽事。FSAE 活動(dòng)由各高等院

4、校汽車(chē)工程或與汽車(chē)相關(guān)專業(yè)的在校學(xué)生組隊(duì)參加。FSAE要求各參賽隊(duì)按照賽事規(guī)則和賽車(chē)制造標(biāo)準(zhǔn)，自行設(shè)計(jì)和制造方程式類型的小型單人座休閑賽車(chē)，并攜該車(chē)參加全部或部分賽事環(huán)節(jié)。比賽過(guò)程中，參賽隊(duì)不僅要闡述設(shè)計(jì)理念，還要由評(píng)審裁判對(duì)該車(chē)進(jìn)行若干項(xiàng)性能測(cè)試項(xiàng)目。在比賽過(guò)程中，參賽隊(duì)員能充分將所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐中。同時(shí)，還學(xué)習(xí)到組織管理、市場(chǎng)營(yíng)銷、物流運(yùn)輸、汽車(chē)運(yùn)動(dòng)等多方面知識(shí)，培養(yǎng)了良好的人際溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，成為符合社會(huì)需求的全面

5、人才。1.2.2 賽事意義 賽事意義目前，中國(guó)汽車(chē)工業(yè)已處于大國(guó)地位，但還不是強(qiáng)國(guó)。從制造業(yè)大國(guó)邁向產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)已成為中國(guó)汽車(chē)人的首要目標(biāo)，而人才的培養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)目標(biāo)的基礎(chǔ)保障之一。大學(xué)生方程式賽車(chē)活動(dòng)將以院校為單位組織學(xué)生參與，賽事組織的目的主要有：1情況將大為改善。文獻(xiàn) Error: Reference source not found 作者利用空間解析幾何的方法，對(duì)雙橫臂獨(dú)立懸架進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，由于此方法計(jì)算過(guò)程中無(wú)需進(jìn)行坐標(biāo)變換

6、，簡(jiǎn)化了運(yùn)動(dòng)分析過(guò)程,使得計(jì)算更加方便，易于工程實(shí)際應(yīng)用。文獻(xiàn) Error: Reference source not found 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(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)的變化，保證了汽車(chē)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)。1.3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外研究現(xiàn)狀國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)車(chē)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. R

7、eimell（耶爾森·賴姆帕爾）著的《汽車(chē)底盤(pán)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)輪定位值的變化，并且給出了一些典型車(chē)型的車(chē)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) Error: Ref

8、erence source not found。由阿達(dá)姆·措莫托著的《汽車(chē)行駛性能》和安培正人著的《汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)與操縱》，介紹了懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)汽車(chē)行駛性能的影響，在懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)汽車(chē)操縱穩(wěn)定性的影響方面進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析 Error: Reference source not foundError: Reference source not found。Wolfgang Matschinsky 編寫(xiě)的《車(chē)輛懸架》從懸架的理論建模、

9、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 Error: Reference source not found。德國(guó)的 M.米奇克在《汽車(chē)動(dòng)力學(xué)》卷 C 中詳細(xì)介紹了汽車(chē)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)

10、車(chē)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(chē)操縱穩(wěn)定性的影響 Error: Reference source not found。文獻(xiàn) Error: Reference source not found 針對(duì)雙橫臂懸架，建立了開(kāi)環(huán)和閉環(huán) 1/4 整車(chē)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，利用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)坐標(biāo)方程的方法，用 10 個(gè)質(zhì)點(diǎn)所建立的 31×31 稀疏矩陣取代具體模型，經(jīng)過(guò)約束及自由度處理后，等價(jià)方程能全面的表達(dá)模型特性，接著對(duì)