【方程式赛车传动系统的设计与计算案例分析5000字】

方程式赛车传动系统的设计与计算案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u19028方程式赛车传动系统的设计与计算案例分析 （2-14）各档位的加速时间（2-15）各档的加速距（2-16）在各个不一样的传动比之下赛车在75米所用加速的时间与传动比图如下：图2-475米加速的时间随传动比变化曲线图从图中可以得出，主减速器的传动比从3.2增加到4.1的时候，加速的时间首先降低再接着增高，正当传动比在3.7左右时，75米加速的时间最短，因此在后续进行大小链齿选择时，根据此数值进行选择。1.3链传动的设计1.3.1链条的主要参数的确定链的传动不只拥有齿轮传动与带传动的优势，还可以更好的适用于冲击很大工况严峻的快速传动，将之大量的使用到车辆传动系统或有关的机械上，同时，在方程式赛车的主减速中同样普遍的使用。但是当今对于方程式赛车的链传动优化和改进方案的资料却较少，并且赛车在75m直线加速的弹射启动的时候，系统的各个组成部件运行使得传动系统造成比很大的冲撞碰击，主减速器的大链轮首当其冲。所以，对于方程式赛车主减速器的大链轮开展优化改进方案，从而满足既可以确保拥有工作需要的强度，又能够减小大小链轮的重量，促使提高赛车轻量化的目标。也就是说，必须达到关系式：Pw≤[Pw]，平均比压Pw为：Pw=23*。1.3.2链轮齿数和传动比对于链传动的稳定性和安全使用期限能够产生相对来说比较大影响的是小链轮齿的数量。齿的数量少，外部轮廓的尺寸小，但是齿的数量太少时，会增加运动的不规则性，增加动载荷和冲击；每当链条在进去与离开啮合的时候，链节之间的角度进一步增加，铰链的磨损增加；当链传递的圆周力增加时，链条与链轮的损伤就会加快速度。齿的数量过多，传动的大小和质量将会增加，磨损后链条的节距拉长可能会导致跳齿和脱链，这也会使得链条缩短使用期限。在赛车中，一般有11、12与13齿的小链轮。小链轮齿的数量很少，运行的不平衡性增多，链轮承受的冲击载荷与周期载的增大，可能会导致链轮发生疲劳磨损。然而，如果将齿的数量增加，则链轮的质量同样会增加，相对成本随之变高。从整体上看，选取小链轮齿的数量是12，依据传动比的范围能选取的大链轮齿的数量是34、35、36。链条的链节是偶数节，依据发动机和悬架位置之间的距离，经过运算能够得出链节数约为48节，为了避免大链轮磨损的不均衡，应当确保大链轮齿的数量和链节的数量为互质，所以大链轮能够选取齿的数量为35，所以，主减速器的传动比为1.92，几乎接近通过运算得到的数值。推荐，i，。1.3.3节距和排数的确定在实际的比赛过程中会出现一些特定的使用状况下，使得链传动的承受能力越大，则强节距越大，但是节距随着越大，就会导致链传动的多边形效应越大，随着这种情况的加剧进一步导致动态载荷、冲击和震动也会变得越大。因此，为了其结构相对紧凑与满足能够较长使用期限，则必须使用小节距的单排链。取工作情况系数。如果传动的速度高，则传递的功率大；如果传动中央之间的距离较少，传动比大，那就选择小节距的多排链。如果传动中央之间的距离较大，而传动比较低，则只需要取大节距的单排链。选择主动链轮齿数系数的选择结果:采用单排链，齿数系数。因为，初定型号525，节距的单排链。1.3.4初选中心距由于链轮之间的中心之间的距离很短，使得传动的结构非常的紧凑，如果链轮间的中心距离太小，则链条的总长度太短，就会导致链轮的每一个链节在单位时间中进行啮合的次数过多，无端的增加了链的摩擦损耗。如果太大，承载很好，则使得链条很长，链条在实际的使用过程中横向的振动很大。故一般（30˜50），（托板或张紧），当中心距不可调动时，。初定。1.3.5链节数（2-17）可得由于取整，最好取偶数。。1.3.6确定实际中心距（2-18）可得1.3.7小链轮主要参数的确定链传动的平顺性与有效期限受小链轮齿的数量Z1造成的后果很大。当链轮齿的数量很少时，可以减少外部尺寸的大小，但是链轮的齿数太少，就会造成以下问题：链条进去与离开齿合时，链节之间的相互转角变大，加重了铰链的摩擦消耗；传动的不均匀性和动载荷增大；当链传递的圆周力增加时，对链条和链轮的磨损就会加快。由此观之，增多小链轮齿的数量对于传动有好处，大链轮齿的数量选择会被小链轮齿数的选取造成直接影响，所以若z1选取的较大时，大链轮齿的数量z2也会变得更大，因此，不仅增加了传动的大小与质量以外，并且产生跳齿与脱链的可能性也由于链条节距的延长而增加了，所以这减少了链条的使用期限。因为链的节数一般为偶数，让链条与链轮损耗平均，通常选取链轮齿的数量是奇数，而且最大程度和链节数相互质，故：小链轮分度圆直径（2-19）可得齿顶圆直径（2-20）可得链轮包角（2-21）依据以上所得小链轮的最小包角为120°，可计算得中心距，根据两链轮半径，小链轮最小包角，中心距可在181.978——481.6之间酌情选择。（2）小链轮材料的选择由于小链轮轮齿的啮合次数比大链轮的啮合次数还要多，其受到的冲击力也相对大链轮要大许多，由此，链轮的轮齿需要拥有充足的耐磨性能与刚强度。因此本文选择40Cr用作小链轮的材料。并实行淬火与回火处理，使得增强了齿轮外表面的硬度，增强了耐磨性能。40Cr弹性模量为210000MPa，泊松比为0.3，材料密度为7850kg/m3。材料能承受的屈服极限为QUOTEs=785MPa，安全系数选取1.5，许用应力为QUOTE=523MPa1.3.8大链轮的参数选择（1）大链轮分度圆直径：（2-22）可得大链轮齿顶圆直径：（2-23）可得（2）由于大链轮是从动轮的重要组成部分，大链轮一直承受着来自链条的冲击载荷，但是大链轮与小链轮相比，大链轮对于耐磨性与硬度的要求不是很高。然而，作为变速器关键部件之一的大链轮，对于大学生方程式赛车传动系统的效率影响因素较高，[14]在此当重点思考达到轻量化的需求，所以大链轮材料选择了7075-T6铝合金。该密度为2810km/m3，弹性模量为71Gpa，泊松比为0.3，屈服极限为，安全系数为1.5，许用应力是。1.4半轴参数的选择1.4.1半轴扭矩半轴的最大转矩值应小于最大发动机输出转矩和轮胎路面附着力所产生的转矩值。该计算的转矩可以从T=X·r求出为，其中X的计算，可以依照以下两个方式来进行计算，并且取出两者之中的较小者[15]。（1）按最大附着力计算：x1上式，m是车辆在提速或减速时候的质量转移系数，其变化范围是1.2～1.4，在这里取得：1.4；G2是后桥静负荷，其中G2=1595N；φ为轮胎在地面的附着系数，在这里取得：1.4；可得X1=1563.1N；（2）依照发动机最大输出扭矩计算：X2=ξTemaxiTLηT/r（2-25）其中，ξ是差速器扭矩分配系数，这里取得是：0.6；Temax为发动机的最大扭矩，已知Temax=46N·m；iTL是车辆传动系一档的传动比，已得知iTL=18.64；ηT为汽车传动效率，在此取0.9；r为轮胎的滚动半径，已知r=0.22m；可得X2=2084.3N；选取两种方式之中的最小值：X1=1563.1N；因此半轴所承载的最大扭矩：T1=X1·r=343.88N·m。1.4.2半轴长度轮毂和差速器伸出的轴之间的距离决定半轴的长度，为了确保半轴不会滑出轮毂也不因为轴向运动而危害其他部件，肯定了左半轴和右半轴两个长度都为394mm。1.4.3半轴直径全浮式半轴杆部直径可以按照以下公式进行第一次选则：d=K3式中，K为直径系数，取0.205~0.218，在此取0.218；可以得出半轴杆