大学生方程式赛车轮毂总成设计加工及其装配.doc

摘要:本文初步对赛车的单侧前后轮边零部件进行设计，简化了赛车零件的结构，减少了加工成本，其中还应用到了汽车行业的主流软件CATIA，用零件建模模块来进行零件的三维模型建立；用零件装配模块对轮毂总成进行装配和干涉分析，利用有限元分析软件ANSYS的workbench模块对零件进行静力学分析和危险工况的疲劳分析，由此优化零件的结构，用这种方法可以很大程度的减轻零件的重量并且保证零件的安全系数。我在此次赛车设计过程中负责底盘组的轮边总成部分。其中包括转向节，后立柱，轮毂轴，轮毂轴承，轮胎，轮辋，锁紧螺母，制动盘。

我所倡导的设计理念是轻量化，低重心，安全，美观，实用。设计过程中运用 ANSYS Workbench不断的优化设计，在保障轮毂总成结构可靠性的同时，最大化的减重，在追求极限的情况下保证整个系统的高钢度。车辆具有更好的操控性和安全性。

在理论计算，三维建模和仿真分析完成后，我需要制作零件的CAD工程图，及其零件的工艺规程设计，零件装配。

关键词：转向节；立柱；轮毂轴；ANSYS；CATIA

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究背景-1

1.2 课题研究目的-1

1.3 本文研究内容-2

2 大学生方程式赛车轮毂总成设计-3

2.1 大学生方程式汽车大赛规则对轮边的要求-3

2.1.1 轮胎轮辋-3

2.1.2 轮毂螺栓-3

2.2 轮毂总成基本参数的确定-3

2.2.1 轮胎的选择-3

2.2.2 轮辋的选择-4

2.2.3 轮毂总成与悬架连接方式的确定-5

2.2.4 轮毂轴承的选定-5

2.2.5 零件材料确定-6

2.3 转向节与立柱的设计-7

2.3.1 受力情况分析-7

2.3.2 转向节与立柱受力计算-8

2.3.3 造型设计-12

2.4 轮毂轴设计-14

2.4.1 轮毂轴受力情况分析-14

2.4.2 轮毂轴受力计算-15

2.4.3 建立三维模型-19

2.4.4 ANSYS优化分析-20

2.4.5 制作CAD工程图-23

2.5 制动盘设计-23

2.5.1 制动盘外形设计-23

2.5.2 制动盘与轮芯装配设计-24

2.6 轴承寿命校核-24

2.7 轮毂锁紧螺母设计-27

3 零部件加工工艺卡片编写-28

3.1 转向节与立柱的加工工艺过程卡片编写-28

3.2 轮毂轴加工工艺过程卡片编写-28

3.3 锁紧螺母加工工艺过程卡片编写-29

4.1 装配技术要求-29

4.2 装配工艺过程编写-30

结    论-31

参考文献-32

致    谢-33