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摘要:大學(xué)生方程式賽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計對賽車的行駛性能、操縱穩(wěn)定性等性能都有較大的影響，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與整車安全密不可分。在設(shè)計過程中首先要明確轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的意義，來自懸架系統(tǒng)的參數(shù)對于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的影響、轉(zhuǎn)向器的選取、正逆效率的意義與應(yīng)用、傳動比的變化特性、轉(zhuǎn)向梯形的分析與確定，再構(gòu)思一個大的框架來逐步設(shè)計計算，主要在于齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的計算；通過空間運(yùn)動學(xué)分析，得到斷開點(diǎn)的位置，再與懸架硬點(diǎn)相結(jié)合，得到轉(zhuǎn)向橫拉桿的長度、齒條長度；在通過分析轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在轉(zhuǎn)向系的運(yùn)動，得到內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)向橫拉桿、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向節(jié)臂之間的關(guān)系。 完成這些工作之后，我們開始進(jìn)行具體的計算：力的計算、齒輪軸與齒條強(qiáng)度校核計算，以確保整車的強(qiáng)度與壽命可以符合參賽要求。之后開始應(yīng)用三維軟件CATIA進(jìn)行建模，開始模擬裝配，以確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間的相對位置關(guān)系是否合理，再進(jìn)行實體裝配與整車調(diào)試。
關(guān)鍵詞：大學(xué)生方程式賽車；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計；齒輪齒條轉(zhuǎn)向器；運(yùn)動學(xué)分析；CATIA軟件
目錄 摘要 Abstract 1 緒論-1 1.1 FSAE概述-1 1.2發(fā)展與現(xiàn)狀-2 2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計方案與分析-2 2.1 2016年中國大學(xué)生電動方程式大賽轉(zhuǎn)向部分規(guī)則-3 2.2 賽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的概述-4 2.3 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本構(gòu)成-4 2.4 轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)與傳動機(jī)構(gòu)-5 2.5 轉(zhuǎn)向器方案分析-6 2.5.1 轉(zhuǎn)向器形式選擇-6 2.5.2 轉(zhuǎn)向器形式選擇-7 2.6 轉(zhuǎn)向梯形的分析與選擇-7 2.6.1 轉(zhuǎn)向梯形的選擇-7 2.6.2 斷開點(diǎn)的確定方法-8 3 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要性能參數(shù)-10 3.1 轉(zhuǎn)向器的效率-10 3.1.1 轉(zhuǎn)向器的正效率η+-10 3.1.2 轉(zhuǎn)向器的逆效率η--10 3.2 傳動比的變化特性-11 3.2.1 轉(zhuǎn)向系傳動比-11 3.2.2 轉(zhuǎn)向系角傳動比與里傳動比的關(guān)系-11 3.2.3 轉(zhuǎn)向系的角傳動比iwo-12 3.2.4 轉(zhuǎn)向器角傳動比及其變化規(guī)律-12 3.2.5 轉(zhuǎn)向系傳動比的確定-12 4 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計與計算-13 4.1 最大轉(zhuǎn)向角、齒條行程及轉(zhuǎn)向節(jié)臂長度的確定-13 4.1.1 最大轉(zhuǎn)向角-13 4.1.2 齒條行程-13 4.1.3 轉(zhuǎn)向節(jié)臂長度-13 4.2 轉(zhuǎn)向系計算載荷的確定-14 4.2.1 原地轉(zhuǎn)向力矩MR的計算-14 4.2.2 作用在方向盤上的上手力Fh-14 4.3 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計-14 4.3.1 齒條的設(shè)計-14 4.3.2 齒輪軸的設(shè)計-15 4.3.3 轉(zhuǎn)向橫拉桿的設(shè)計-16 4.3.4 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計要求-16 4.4齒輪軸和齒條的設(shè)計計算-16 4.4.1 選擇齒輪材料、熱處理方式及計算許用應(yīng)力-16 4.4.2 初步確定齒輪的基本參數(shù)和主要尺寸-17 4.4.3 確定齒輪傳動主要參數(shù)和幾何尺寸-17 4.4.4 齒輪強(qiáng)度校核-18 4.4.5 齒輪齒條的傳動受力分析-19 4.4.6 軸的受力分析-19 4.4.7 齒輪軸軸承的校核-20 4.5 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)參數(shù)的確定-21 5 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的裝配與調(diào)試-22 5.1 基于CATIA的仿真裝配-22 5.2 實體裝配-24 5.3 調(diào)試-25 結(jié) 論-26 參 考 文 獻(xiàn)-27 致 謝-28 |
