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说明书1份，共48页，约17000字左右

CAD版本图纸，共20张







 

 

大学生方程式赛车制动与行走系统设计

摘 要

Formula SAE自1978年在美国第一次举办以来，现已成为一项顶尖的国际赛事。按比赛规定，赛车必须在加速，制动和操控性能方面表现出色。其中，为保障车辆和驾驶人员的安全，赛车的制动与行走系统设计显得尤为重要。

本文主要阐述了Formula SAE赛车的制动与行走系统设计过程。本次设计参照上代及其他参赛团体的赛车，进行了整体优化。本文在分析大赛规则及往届成型赛车的基础上，通过计算分析设计出制动与行走系统的总体方案。其中，制动系统以制动器为核心，设计出制动操纵机构（踏板装置）及制动操纵驱动机构（II型液压双回路）。行走系统以轮胎为核心，依次进行轮辋、轮毂、立柱的设计。本次设计在分析研究国外经典赛车基础上，参照实物及经典模型，利用UG对各零件进行三维建模和装配，利用CAD、CAXA等软件建立模型进行运动干涉分析，保证设计的合理性及优良性。

最后，本次设计运用UG等软件，对制动系统中的连接件、紧固件、制动盘、制动踏板、制动油路等和行走系统中的立柱、轮毂、轮辋进行了仿真及有限元分析，并制造出样件，对样件装车试验，取得良好效果。最终本设计的结果，确保了本赛车具有出色的制动性和在极限工况下的安全性。

关键词：赛车，制动及行走系统，优化，仿真，有限元分析 

 

目 录

第一章 概述 1

§1.1 大学生方程式赛车简介 1

§1.2 制动系统的重要性 1

§1.3 行走系统的功用 1

第二章 制动系设计 3

§2.1 制动系应满足的主要要求 3

§2.2 制动器的结构型式及选择 3

§2.2.1 鼓式制动器 4

§2.2.2 盘式制动器 5

§2.3 制动系的主要参数及其选择 7

§2.3.1 制动力与制动力分配系数 7

§2.3.2 同步附着系数 10

§2.3.3 制动器最大制动力矩 10

§2.3.4 制动器因数 11

§2.3.5 制动器的机构参数与摩擦系数 11

第三章 制动器的设计计算 13

§3.1 摩擦衬块磨损特性的计算 13

§3.2 制动器的热容量和温升的核算 14

§3.3 盘式制动器制动力矩的计算 16

§3.4 驻车制动计算 17

第四章 制动器主要零件的结构设计 19

§4.1 制动盘 19

§4.2 制动钳 19

§4.3 制动块 20

§4.4 摩擦材料 21

§4.5 制动轮缸 21

§4.6 制动器间隙的调整方法及相应机构 21

第五章 制动驱动机构的结构型式选择及设计计算 23

 

§5.1 制动驱动机构的结构型式选择 23

§5.2 制动管路的分路系统 25

§5.3 液压制动驱动机构的设计计算 26

§5.3.1 制动轮缸直径与工作容积 26

§5.3.2 制动主缸直径与工作容积 27

§5.3.3 制动踏板力与踏板行程 28

§5.3.4 制动主缸的形式 29

第六章 行走系统的设计 30

§6.1 汽车行驶系统概述 30

§6.1.1 轮胎 31

§6.1.2 轮辋 31

§6.1.3 轮毂 32

§6.1.4 立柱 33

§6.2 强度校核 34

§6.2.1 制动盘紧固螺栓的校核 34

§6.2.2 轮毂螺栓的校核 35

第七章 结 论 37

参考文献 38

致 谢 40

附 录 41