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摘要悬架是指汽车车身与车轮间的所有传力和连接装置的总称，它能够传递作用在车身和车轮间的所有力及力矩，悬架的设计是汽车设计中十分关键的部分，悬架的各项性能直接影响了车辆的舒适及稳定性，同时也直接影响赛车的转向性能、制动性能和动力性能，本次毕业设计是为中国大学生方程式赛车比赛用车设计其前、后悬架总成。本次设计根据大学生方程式赛车的比赛规则及其赛车的具体设计要求，综合大量关于关于赛车悬架的文献，分析各种悬架类型的优劣，并最后选用不等长双横臂式独立悬架作为参赛用车的悬架。计算并确定悬架的车轮的定位参数、刚度及阻尼等参数，完成悬架的总体布置，其结果为减振器弹簧、阻尼器选型提供了依据，设计了悬架的主要零件。本次设计运用了 SolidWorks 画平面图，基于 ADAMS/Car 仿真平台，建立前后悬架的仿真模型，并对模型进行仿真和分析。30255
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毕业论文关键词 FSAE 赛车 悬架设计 ADAMS 仿真
Title Suspension Design of Formula SAE Racing Car
Abstract The suspension is a generic term for all power transmission and connection betweenthe car body and the wheels, it can pass in between the body and wheel of all forcesand moments, automotive suspension design is a very critical part of the design,suspension the performance of a direct impact on the comfort and stability of thevehicle, but also directly affect the performance of the car's steering, brakingperformance and dynamic performance, this graduation project is a front for theChinese Formula Student racing car design.The design according to the specific design requirements Formula Student racingand racing rules of the game, a lot of literature on a variety of integrated racingsuspension, analyze the pros and cons of various types of suspension, and finalselection of unequal length double wishbone independent as competition carsuspension suspension.Calculating and determining the wheel alignment parameters, stiffness and dampingparameters suspension, completed the overall layout suspension, the result of theshock absorber springs, dampers selection provides the basis for the design ofthe main parts of the suspension.The design used the SolidWorks drawing plan, based on ADAMS / Car simulationplatform, a simulation model of front and rear suspension, and the model simulationand analysis.
Keywords FSAE racing car Suspension design ADAMS Simulation
目 次
1 绪论 1
1.1 FSAE 赛事简介 1
1.2 本课题的研究目的与意义 2
1.3 本课题的国内外研究现状 3
1.3.1 悬架的国内研究现状 3
1.3.2 悬架的国外研究现状 3
1.4 论文的主要研究内容 4
2 悬架系统设计 5
2.1 悬架介绍及设计方法 5
2.1.1 悬架介绍 5
2.1.2 悬架设计目标 5
2.1.3 悬架设计方法 6
2.2 悬架设计限制条件 6
2.2.1 悬架部分 6
2.2.2 轮毂 6
2.2.3 离地间隙 6
2.2.4 车轮 7
2.3 悬架系统总体设计 7
2.3.1 悬架选型 7
2.3.2 悬架几何 11
2.4 悬架主要参数设计 12
2.4.1 车轮定位参数 13
2.4.2 刚度计算 14
2.4.3 阻尼设计 18
2.5 悬架零部件设计 18
2.6 本章小结 19
3 悬架系统仿真 21
3.1 ADAMS/Car 模块简介与建模流程 21
3.1.1 ADAMS/Car 模块简介 21
3.1.2 ADAMS/Car 建模流程 21
3.2 前悬架系统建模与仿真 22
3.2.1 前悬架系统仿真模型的建立 22
3.2.2 前悬架系统仿真分析25
3.3 后悬架系统建模与仿真 31
3.3.1 后悬架仿真模型的建立 31
3.3.2 后悬架系统仿真分析 31
3.4 本章小结 36
结论 37
致谢 38
参考文献39
1 绪论1.1 FSAE 赛事简介FSAE（Formula SAE）是一项国际性的大学生方程式赛车比赛，由各国的汽车工程师协会（SAE）举办，主要的参与者是在读的本科生或研究生，或是毕业 7 个月之内也可以参加，这项赛事如今已有 30 多年的历史， 目的在于让所有大学生车队设计并制造出一台与标准的方程式赛车相似的小型业余赛车，要求赛车在操纵、制动、提速等方面的性能都十分优异并且要有很高的稳定性和耐久性。整体来看，这项比赛对整车在设计方面的限制是相对宽松的，这样做主要是能够给设计团队尽可能大的设计弹性来呈现他们在汽车设计方面的的创新能力和想象空间。为了能够参加比赛，所有车队都要在一年的时间内设计、制造并检测赛车的各项性能来完成比赛前的准备。这项赛事是全世界大学生车队一个呈现自己的工程技术能力和设计创新才能的一个舞台。为了能够参加比赛，大学生们可以假设自己是一名设计人员。某制造公司需要聘请他们设计和制造一辆原型车来评估该公司的一个量产项目。而设计的目的就是为了参加周末的一项业余的小型赛车比赛。所以，该赛车必须在控制性、制动和加速性能方面的表现两眼亮眼。该赛车必须可靠性好、便于文修，而且成本低。此外，还考虑到市场销售方面的因素，该赛车还应美观、舒适，其零部件也要具有通用性。设计小组的目标是设计和制造一辆满足多项规则的车，所以各个设计环节将用来竞赛比较和性能评判。通过这项赛事，能全面的考察和提高大学生们的设计、建造、成本掌控、交流和协作等方面的综合能力，以达到综合能力的全方位提高。该项赛事判断赛车好坏的方法是综合赛车动静态的各项性能，这主要包括：成本分析、技术检测、单性能测试、工程设计、市场陈述、燃油经济性耐、耐久测试。
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