中国巴哈大赛赛车总体设计.docx
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中国巴哈大赛赛车总体设计
中国巴哈大赛赛车总体设计
摘要:
本次毕业设计大概为时三个月,任务时进行巴哈大赛赛车的总体设计的内容。
此次毕业设计大概可以分为三个大步骤。
开始阶段,我们从2017年新出台的巴哈大赛规则中初步制定了赛车整车的总体设计方案,并详细的通过讨论与计算研究,最后敲定了巴哈赛车的主要参数。
通过后期的计算与讨论进一步修改。
中期阶段,我们运用caita三维制图软件结合参数进行3D图的绘制,并完成对赛车总体的布局与设计。
最后阶段,我们一起通过老师的指导参与到了制车的过程,从而制作成赛车。
关键词:
baja;总体设计;主要参数;赛车制作
OveralldesignofBajaSAEChinaracingcar
Abstract:
Thisgraduationdesignisaboutthreemonths,theoveralldesignoftheBajacompetitionracingwhenthetaskcontent.Thegraduationdesigncanbedividedintothreemainstages.Theearlystage,wedeterminethevehicleoveralldesignschemeaccordingtothesocietyofautomotiveengineeringChina2017Bajacontestrules,anddiscussandresearch,todeterminethemainparametersofBajafurthermodifiedbycar.Thecalculationanddiscussionlater.Themiddlestage,weusetheCaitarendering3Dgraphicssoftwarewith3Dparameters,andcompletethedesignandlayoutofthecar'soverall.Thefinalstage,wetogetherwithteacher'sguidancetoparticipateintheprocessofmakingcars,whichmadethecar.
Keywords:
baja;overalldesign;mainparameter;Racingproduction
1巴哈赛车总体概述
1.1巴哈赛车的起源
巴哈大赛是由中国汽车工程学会通过对国外巴哈大赛的了解,从而倡导并进行的一项关于越野型赛车的活动,在我国国内各个大学院校包括职业院校之间的一项有关于越野型的小尺寸的赛车比赛。
此次比赛原本是在美国首先举办的,是大学生方程式赛车的前身,最后,我们国家有关的部门看到此赛事能够提高我国越野赛车的实力水平后引入了我国,比赛的项目包含很多项目的比较,其中在赛车静止的时候有技术的检测、赛车的设计、制作的花费等,而在赛车发动并进入赛道后有牵引力、绕桩、直线加速、操纵性、耐久性的评比等。
1.2巴哈赛车现状
1.2.1国际巴哈赛车概括
巴哈大赛在国际上起始比较早,举办时间在一九七六年,他们的技术水平和研究程度较我国来说强些,在设计上思路已经有了一套成熟的理论,并且在很多书籍和网上网都能够寻找到有关的技术与参数的文章并在主要参数的选取方向上有较多的理论与实际水平,这些包含了关于轴距的选择,车速的预计,越野胎的选取,车架构件的制作水平比较完善,同时也包括了车辆各系统轻量化的改进。
结合最近我们与国际车队制作的赛车参数与技术来说,大多数的车队轴距都大约在1550mm左右摆动,而对于离地的间隙来说在350mm左右摆动,整备质量在170千克左右摆动,而轮胎的选择大多数在16到19寸的比较大的越野型胎。
1.2.2国内巴哈赛车概括
国内的巴哈大赛起步相对来说比较迟,有一大部分学校的设计思路都是按照FSAE赛车的设计上加以改进的,各个参赛队伍的水平高低不同,顶尖的学校有可能在国外都可以取得骄人的成绩,但还有很多连车检都通过不了。
主要是一些缺乏设计与实践能力的参赛队伍参加,好多设计都是参考国外大学,但是国内已经有了很大的进步,少数车队已媲美国外车队。
同时在整车的设计中轻量化改进不足,车重过大。
同时其赛车的动力方面也不是十分的满意,在成本方面也花费太大,很多都超出了预算。
其中2015年8月29号为我国第一届举办巴哈大赛,在山东省的潍坊市里的荣和国际赛车场举办的巴哈赛车比赛是对我国大学院校所举办的,此次巴哈大赛大约有三十多个大学院校报名参加。
其中厦门理工学院获得了综合成绩第一名的优异成绩。
次年16年我国baja大赛第二届将于2016年10月份中下旬在湖北省襄阳市圆满落幕,参赛车队有本科、职校和社会车队共63支。
1.2.3我校巴哈赛车概括
由于国内巴哈大赛起步较晚,2015年才是第一届举办,大部分学校没有参加比赛,我校也正在积极的筹办车队之事。
1.3巴哈赛车总体设计概述
1.3.1巴哈赛车总体设计的规律与步骤
赛车的总体设计顾名思义是指在赛车宏观的基础上对赛车总体的分析与计算,确定各个系统的参数后整体优化以及体现到实车上。
其中主要步骤包括:
了解巴哈大赛、详细了解巴哈大赛规则、对巴哈大赛赛车有初期构想、对赛车各个参数的计算、对赛车整车参数的优化与匹配、进行采购制作赛车所用的材料、组装成车、最后调整赛车以及测试、完成制作。
1.3.2巴哈赛车项目意义
1)理论意义:
同学们在初期了解巴哈大赛到制定巴哈赛车的过程中极大的提高了学生对相同事物不同见解的水平,同时也极大的提高了同学们的积极性。
参加此项运动不仅可以提高个人的荣誉感责任感,更能提高国家、学校、集体的荣誉感。
激发社会公众对汽车运动的业余爱好;提高广大同学们对越野型赛车的了解和关注。
2)实践意义:
当完成该项目你会学到汽车的各个系统的方方面面,是会对大学、大专学生的知识储备和利用完成质的飞跃,学生不会知识在书本课堂学知识,更多的会通过各种各样的方式收集所需要的资料而学到东西。
学生对社会的适应会更快,因为已经从事过相应的设计、审核、团队协作、与人沟通、搜集资料等等工作,会很快适应在公司或在其它位置的工作,这也是学生从学校到社会的肌带。
提高学生的动手实践能力,巴哈赛车不仅仅要设计出一辆赛车还要制作出一辆赛车,这是对学生的一种考验更是一种锻炼。
全国各高校乃全球学校都会参与此项比赛,这会加深各学校之间的交流和友谊,这对国家、学校、个人汽车技术的提高都有深刻的意义。
1.4巴哈大赛规则
1.4.1赛车配置
巴哈赛车的车轮应该合理分配,不可同时处于同一条水平线上[1]。
1.4.2赛车最大尺寸
宽度:
车辆的宽度不应该超过比赛赛道的最大要求宽度(160cm)。
长度:
无限制。
1.4.3发动机
而对于发动机而言,是固定的是比赛组规定的百力通M20型发动机。
同时巴哈赛车驾驶舱的设定能保证正常人的体型,并不受限制的驾驶赛车。
1.4.4电气系统
对于电气系统而言,需要有两套线路,在赛车发动机关闭后其刹车等也能亮,从而对别人起到信号的作用。
1.4.5车身面板
赛车操作驾驶员的位置务必包围相应的材料,作为包围车架等易损伤驾驶员的金属材料之类的部分。
面板之间的间隙不得大于6mm。
这些包围材料的选择范围比较广泛,包括金属非金属以及塑料合成材料皆可。
这样做的目的是为了阻止非车辆部分的物质进入赛车操作驾驶员所在的位置。
这些包围的材料必须要紧紧的安装在车身车架上,并且在任何情况下不易松动。
1.4.6油门控制
而对于油门踏板来说,是个重要位置,为了防止油门踏板拉线被卡死,或者为了防止油门因其他情况不能正常的工作必须设计好油门踏板的结构和位置所在。
1.4.7独立制动回路
而对于制动系统来说,为了确保能够及时相应驾驶员的制动,同时确定行车的安全性能,制动系统应该有两种相互无关联的制动系统,同时意思也是当在赛车行驶时一方的制动系统出现了卡壳或者制动力不足从而导致没有制动力的同时能使另一方的制动系统能够代替这个制动系统而恢复制动效果从而保证赛车的安全与稳定的制动。
1.4.8制动方式
制动方式应该不光为脚刹制动,同时也应该设计一同除脚刹之外的一套制动系统,就如汽车上的手刹制动,同时也应该区分各个系统的制动范围,例如脚刹可以制动全部的车轮,而手刹却制动的范围为两个车轮,这样做为了达到不同的制动效果。
1.4.9传动系
传动系统需要达到在赛车加速度上面和机动性上以及耐力项目的要求。
我们小组最后决定使用的是无级变速器CVT和一个反转的差速器。
因为这样的设计和搭配能够给予较高的扭矩与加速度时间快的同时保持其系统的寿命。
1.4.10油箱
赛车上只允许有一个油箱。
油箱指定为百力通公司的原厂规定的油箱。
零件号:
799863,油箱上不允许有孔洞(有破损修理好的也不能使用),不允许使用燃油泵。
提示:
2017年赛事只能使用与2015、2016比赛相同的油箱。
1.4.11焊接工艺检查
每一个防滚架的焊接必须有工具、工艺和防滚架材料证明足够的焊接工艺。
除目视检查外,国家技术核查人员在技术检查过程中收集和检查焊接样品,以确定动态和耐久的比赛中是否具有竞争资格。
无法提供足够质量的焊接样品的团队,不得参与任何动态或耐力事件中的比赛。
在任何车辆防滚架部件上执行任何焊缝的每个人都必须使用与防滚架部件焊接内所用相同材料和工艺独自制作两个焊接样品。
所有焊接样品均必须在技术检验时提交。
未提交全套焊接样品的车辆,或者任何焊接样品被判定为不充分的车辆,将不允许完成动态赛事或耐力赛事。
焊接样品必须采用与每个人在防滚架构件上执行焊接时所用相同的钢管材料、直径和厚度制成。
2巴哈赛车总体设计
2.1巴哈赛车总体设计目标
此次总体设计应该达到的目的是依靠队友来来共同商讨研究制作一台单个驾驶员座椅,能是适应全地形的小尺寸简单的越野型赛车。
此次制作的巴哈赛车需首先达到巴哈赛车组规定的基础上,保证赛车比赛人员的安全和赛车的完整、以及其赛车的操作性能越野性能以及在各种各样的复杂情况下行驶的要求。
2.2赛车目标参数的初步确定
其中赛车的各个目标参数的初步设定为下表格中所示,其中数据仅为前期的计算与选定,落实到实车上为了使赛车整体协调可能有些许地方不是很一致但是不会变化太大,可能有微小的调整。
尺寸规格
长
宽
高
2413mm
1575mm
1651mm
轮距
前轮距
1397mm
后轮距
1270mm
轴距
1550mm
车辆满载
180kg+60kg
前后质量比
45:
55
质心高度
600mm
车辆有效滚动半径
279.4mm
2.2.1发动机概括
发动机是统一化的百力通发动机,发动机为单缸、4冲程、风冷式汽油发动机,排量为305cc的开启方式为拉线式式的发动机。
提供的发动机没有变速箱需要我们后期自己设计配置,发动机的空滤器、油箱、消音器是全部配好的。
可以直接装到赛车上使用。
2.2.2轮胎的选择
由于巴哈赛车的性能,我们通过结合巴哈大赛规则,以及考虑地形的要求,我们初步选定轮胎为Mudlite牌23x8-10ITP型号的越野胎。
2.2.3变速器的选择
使用无级变速器CVT与反转的差速器。
2.3赛车各系统设计
2.3.1悬架系统设计
悬架则为巴哈赛车上略为重要的一个系统,它连接赛车的车轮和车架之间,对
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