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“梦想4.0号”赛车转向系设计A3-转向机齿条.dwgA4-转向机齿轮.dwg开题报告.doc中期报告.doc轮边A3.dwg任务书:“梦想4.0号”赛车转向系设计.doc设计说明书评语新.pdf外文翻译.docx外文翻译.pdf外文原文.pdf“梦想4.0号”赛车转向系设计.docx“梦想4.0号”赛车转向系设计.pdf“梦想4.0号”赛车转向系设计.pptx赛车转向系统是大学生方程式赛车底盘设计中重要的一环,也是车辆底盘的四大系统之一,作为多弯赛道的竞速类比赛赛车,转向系统的性能决定了车辆在赛道弯道中的车身姿态、过弯速度等诸多性能表现。本毕业设计根据比赛规则要求及车队设计目标,对2017赛季中北大学行知车队赛车“梦想4.0号”赛车转向系统进行设计,结合2016赛车车队赛车转向设计的设计流程与方法,零件加工制造的材料与工艺,以及最后总装的经验,对新赛季的赛车转向系统设计过程和方法进行改进和优化。文中通过对赛车和传统乗、商用车转向系统的对比,根据规则与实际需求确定新赛车转向系统的设计目标与流程。对比不同类型的转向机,选定赛车转向机类型为齿轮齿条式转向机;对赛车转向系统的参数与载荷进行了计算与校核;讨论了主销定位参数与轮胎定位参数对车辆转向的影响,并确定其具体参数;根据整车设计需求,确定转向梯形结构方案与梯形布置形式;相比较上赛季转向系统设计,引入轮胎侧偏角对转向的影响,建立带有阿克曼校正系数的目标关系,并利用MATLAB软件进行实际梯形的优化;在运动学仿真软件ADAMS/Car中建立模型,进行车轮跳动分析;利用CATIA进行相关部件三维建模设计;利用ANSYS对零部件进行力学分析。关键词:大学生方程式赛车,转向梯形MATLAB优化,转向机设计,轮芯立柱设计目 录1 绪论11.1 Formula SAE介绍11.1.1 比赛起源11.1.2 中国大学生方程式汽车大赛11.2 国内、外大学生方程式汽车大赛转向系统研究现状31.3 历年中北大学行知车队及车队赛车转向系统发展41.3.1 2013赛季41.3.2 2014赛季41.3.3 2015赛季51.3.4 2016赛季61.4 本毕业设计各章内容及意义62 大学生方程式赛车转向系统概述82.1 赛车转向系统的构成82.2 赛车转向系统与乘、商用车的差异82.3 赛车转向系统的设计目标92.4 本章小结103 大学生方程式赛车转向系统设计113.1 转向机结构及选型113.1.1 转向机结构分类及优缺点113.1.2 转向机方案选型123.2 转向系统主要性能参数设计133.2.1 外侧车轮最大偏转角度133.2.2 转向系统角传动比163.2.3 转向系统转矩传动比173.3 转向系统计算参数设计183.3.1 齿轮齿条参数及齿条行程183.3.2 转向梯形梯形臂长度203.3.3 转向系相关计算载荷确定203.4 主销定位参数及前轮轮胎定位参数的确定223.4.1 主销定位参数223.4.2 前轮轮胎定位参数233.4.3 参数的确定243.5 本章小结244 大学生方程式赛车转向梯形优化254.1 转向梯形结构方案254.2 转向梯形布置形式264.3 转向关系优化274.3.1 标准阿克曼转向几何学274.3.2 侧偏角存在时的内、外侧车轮转角关系284.3.3 目标转向关系优化324.4 转向梯形优化344.4.1 杆系结构所确定的转角关系344.4.2 根据三心定理确定转向横拉杆断开点354.4.3 转向梯形参数优化结果364.5 本章小结405 转向系统相关动力学分析415.1 ADAMS/Car介绍415.2 前悬及转向系统建模415.3 车轮轮跳分析425.3.1 前轮外倾角变化425.3.2 前轮前束角变化435.3.3 前轮主销内倾角435.3.4 前轮主销后倾角445.4 本章小结446 转向系统相关部件设计建模及分析456.1 CATIA简介456.2 ANSYS简介456.3 方向盘设计456.4 转向机设计与分析466.4.1 转向机齿轮设计与分析466.4.2 转向机齿条设计与分析506.5 轮芯立柱设计与分析516.5.1 轮芯设计与分析526.5.2 立柱设计及分析556.6 本章小结597 2016赛季总结607.1 2016赛季总结607.2 本章小结628 总结与展望638.1 总结638.2 展望63参 考 文 献65致 谢67