大学生方程式赛车悬架系统的设计、优化及加工、装配.doc

摘要:悬架系统的汽车构造中有着极其重要的地位，悬架是将地面所有力传递给整车的机械结构。一个性能良好悬架系统往往决定了整车的性能，例如车辆行驶的平稳性、整车操作的稳定性、驾驶员的舒适性等等。因此，悬架系统的技术参数也作为重要参数编入了整车的技术参数表。

本文是基于中国大学生方程式汽车大赛规则为前提，结合本校赛车队的实际情况为研究路线，研究一套适合本校方程式赛车的悬架系统。在研究悬架时，本着对整个底盘系统轻量化、高刚度和低重心为理念和目标。研究步骤如下：

一、将与悬架密切相关的轮边总成、转向系统、传动、制动以及车架等进行讨论，研究悬架的布置形式、基本参数的协定等，以期达到满足各系统的要求；

二、悬架系统的数据采集计算分析，如由轮边系统的轮辋确定主销长度、倾角等，计算悬架系统的各个刚度、弹性元件的阻尼等；

三、利用三维软件CATIA进行悬架几何构建、三维空间建模，确定悬架硬点。将先期确定的硬点参数输入Adams/Car进行仿真，找出不合理的点进行优化；

四、进行零件的设计建模、完成装配；

五、在所有设计工作完成后将进行零件的加工并将零件装配到赛车上进行调试。

在完成整个研究设计后即进行总结。

关键词：悬架系统；参数；设计；优化；建模

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 中国大学生方程式汽车大赛简介-1

1.2 悬架系统的相关介绍-1

1.3 国内高校研究的现况-2

1.4 本课题研究的内容和意义-2

2 悬架系统的理论计算及零部件的设计-4

2.1 本课题设计的规则要求和性能要求-4

2.1.1 悬架系统设计的基本要求-4

2.1.2 悬架系统设计性能要求-4

2.2 前后悬架布置形式方案的确定-4

2.3 悬架的相关参数-5

2.3.1 轮辋的性能参数-5

2.3.2 轮胎定位参数-6

2.3.3 E20号整车参数-8

2.4 悬架系统的相关理论计算-9

2.4.1 悬架刚度计算-9

2.4.2 阻尼计算-13

2.5 悬架系统零部件的设计及配件的选用-13

2.6 三维软件CATIA建模-17

2.6.1 CATIA软件简介-17

2.6.2 系统的二维、三维建模-17

2.7 本章小结-20

3 对系统参数、部件的仿真分析及优化-21

3.1 Adams/Car悬架系统的建模仿真分析优化-21

3.2 轮胎定位角度的仿真分析优化-22

3.2.1 主销后倾角-22

3.2.2 主销内倾角-22

3.2.3 车轮外倾角-23

3.3 Ansys重要零部件的分析优化-24

3.4 本章小结-25

4 各零部件部件的加工及系统的装配-26

4.1 零部件的加工-26

4.1.1 加工设备-26

4.1.2 工件加工（部分）-26

4.2 系统装配方案确定-30

4.2.1 连接耳片的焊接-30

4.2.2 双A控制臂的装配-30

4.2.3 减震器和防侧倾系统的装配-30

5 实车性能的分析及改进意见-33

5.1 实车跑动及调试情况-33

5.1.1 轮胎定位参数的实际情况-33

5.1.2 悬架行程、载荷分配、避震器阻尼等情况-34

5.2 存在的不足以及改进意见-34

结    论-36

参考文献-37

致    谢-38