大学生方程式赛车(FSAE)总体设计[毕业论文+UG三维+CAD图纸]

汽车设计毕业论文:大学生方程式赛车(FSAE)总体设计,含毕业论文一份，开题报告一份，Autocad图纸8张，UG三维模型一份，因为翻译一份。

大学生方程式赛车(FSAE)总体设计[毕业论文+UG三维+CAD图纸]

大学生方程式赛车(FSAE)总体设计[毕业论文+UG三维+CAD图纸]

摘要

本次毕业设计为期两个多月，进行了方程式赛车的总体设计。在设计中，主要运用了对比分析的方法，各项参数通过优化设计和UG、MATLAB等进行优化。

初期阶段，我们根据2019年大学生方程式汽车大赛规则确定了赛车整体布置方案，并进行论证与分析，初步确定赛车主要参数。通过计算与对比，确定发动机型号，初选传动系最大传动比、最小传动比。
中期阶段，我们设计中使用UG7.0三维软件对各个零部件总成进行建模和整体装配，并进行悬架、转向的运动干涉分析。利用发动机动力特性曲线特点，用MATLAB软件绘制出赛车驱动力-行驶阻力平衡图、加速度曲线图等，并详细计算赛车燃油经济性。

最后阶段，利用UG7.5进行导出赛车总体布置二维工程图，并制成总体参数表，并将第三代赛车与第二代赛车进行对比分析。对于考虑到的实际生产中可能发生变化的悬架、车架和转向部件，预留方案。
通过本次毕业设计，了解和掌握了对汽车进行总体设计的步骤和方法，巩固了本专业的所学的专业知识，增强了搜集资料、整合资料的能力，这些将为我毕业以后从事汽车设计工作打下良好的基础。

关键词：FSAE，总体参数，参数确定，总布置,赛车动力性,燃油经济性

FORMULE SAE (OVERALL DESIGN)

ABSTRACT

For two months, My graduation design is the overall design of the formula racing. we used the contrast analysis method mainly in the design, through optimizing the parameters optimization design and optimization of UG MATLAB, etc.

Initial stage, we according to 2012 auto contest rules determine college equation overall layout of the car, and the demonstration and analysis, the main parameter is determined primarily racing. Through calculation and comparison, sure engine type, primaries drivetrain maximum transmission ratio, minimum transmission.

The intermediate stage, we design UG7.0 3d software used in various parts of assembly for modeling and whole assembly, and suspension, steering movement interference analysis. Use of engine power characteristic curve characteristic, MATLAB software mapped drive car driving forces - resistance balance figure, acceleration curve, and etc, and detailed calculation racing fuel economy.

The final stages UG7.5 are derived by car, general layout, and two-dimensional engineering graphics overall parameter table, and made the third generation and the second generation racing cars are compared and analyzed. For considering the actual production of may change suspension, frame and steering parts, obligate scheme.

Through the graduation design, I understand and master the overall design of car of the steps and method, the professional knowledge of professional knowledge, enhance the data collection and integration of information, these ability after my graduation will be engaged in car design lay a good foundation for the job.

KEY WORDS: FSAE, general parameters, parameter identification, general arrangement,the car power, fuel economy
特殊符号
ma 汽车总质量
V 最高车速
L 轴距
B1 前轮距
B2 后轮距
R 最小转弯半径
hg 满载时质心高度
hgˊ 空载时质心高度
D 轮胎直径
B 轮胎宽度
P 轮胎气压
A 汽车迎风面积
F 滚动阻力系数
空气阻力系数
驱动桥主减速比
变速器传动比
汽车行驶使的空气阻力
变速器Ⅰ挡传动比
车轮与路面的附着力
汽车总质量
汽车行驶速度
发动机最大功率
发动机转矩
为克服滚动阻力所消耗的功率
轮胎与路面的附着系数

目 录

第一章 FSAE赛车概述 1
§1.1 FSAE赛车起源 1
§1.2 FSAE赛车现状 2
§1.2.1 国际赛车概述 2
§1.2.2 国内及我校赛车概述 2
§1.3 FSAE 总体设计概述 3
§1.3.1 汽车设计的方法及过程 3
§1.3.2 FSAE赛车的技术要求 4
§1.3.3 我校第三代赛车设计目标 4
§1.3.4 FSAE赛事意义 5
第二章 FSAE赛车总体设计 7
§2.1 总体设计目标 7
§2.2 赛车目标参数的初步确定 8
§2.2.1 发动机选择 9
§2.2.2 轮胎的选择 10
§2.2.3 传动系最小传动比的确定 11
§2.2.4 传动系最大传动比的确定 11
§2.3 赛车发动机选型 12
§2.4 赛车主要设计参数的确定 13
§2.4.1 尺寸参数 13
§2.4.2 质量参数 14
§2.4.3 性能参数 15
§2.5 赛车各系统设计 17
§2.5.1 悬架系统设计 18
§2.5.2 转向系统设计 19
§2.5.3 制动系统设计 19
§2.5.4 电器系统设计 21
§2.5.5 车身设计 23
§2.5.6 车架设计 23
第三章 赛车动力性与燃油经济性 25
§3.1 赛车的动力性 25
§3.1.1 动力性的评价指标 25
§3.1.2驱动力—行驶阻力图 25
§3.1.3 汽车的加速能力 28
§3.1.4 动力特性图 29
§3.1.5 功率平衡 31
§3.2 燃油经济性 32
第四章 赛车总体布置 33
§4.1 整车布置的基准线（面）-零线的确定 34
§4.2 各部件的布置 35
§4.3 总体设计参数表 38
第五章 结 论 40
参考文献 41
致 谢 42

第一章 FSAE赛车概述

Formula SAE 赛事1980年在美国举办第一次比赛以来，现在已经成为汽车工程学会的学生成员举办的一项国际赛事，其目的是设计、制造一辆小型的高性能方程式赛车，并使用这辆自行设计和制造的赛车参加比赛。

出于此项比赛的宗旨是让学生针对业余高速穿障的车手开发制造一个原型车，该原行车应该具备有可小批量生产的能力，并且原型车的造价要低于25,000 美元。这项竞赛包含有3 个最主要的基本元素，分别是：工程设计、成本控制以及静态评估、单独的动态性能测试、高性能的耐久性测试。

Formula SAE 赛事的主要参与者通常都是来自高校的学生组成的车队。现在在美国、欧洲和澳大利亚每年都会举办Formula SAE 比赛。Formula SAE 向年轻的工程师们提供了一个参与有意义的综合项目的机会。由参与的学生负责管理整个项目，包括时间节点的安排，做预算以及成本控制、设计、采购设备、材料、部件以及制造和测试。

§1.1 FSAE赛车起源

第一届SAE Mini Baja比赛于1976 年举办，并且迅速成为一个地区性的年度比赛。比赛由三个评判标准组成，即静态比赛：设计、成本、陈述；接着是各自的性能竞赛2项目。 Mini Baja比赛重点强调了底盘的设计，因为每个队伍都使用一个8匹马力的引擎。在过去的20 多年里，SAE Mini Baja 的成功超乎了每个人的预期。

在SAE Mini Baja 的成功获得各界认同的同时，SAE 联合美国三大汽车公司开始推广一项技术水平更高的工程类学生竞赛，这就是Formula SAE。Formula SAE 相比SAE Mini Baja 有着许多进步和发展，引擎的限制也已经大大放宽，允许参赛车队使用610cc以下的发动机，这极大地提升了赛车的性能表现。

在发达国家，很多高校已经从事Formula SAE 超过20 年时间，拥有大量资金和试验基础的情况下，他们的作品已经基本达到了专业水平，最高时速可达到甚至超过200km/h，0 到100km/h 加速时间一般都在4.5s 以内。

从原先在SAE Mini Baja 比赛中的8hp 发动机到现今Formula SAE 中已经超过100hp 的大功率发动机，Formula SAE 在多方面都取得了惊人的成绩，并且该项比赛一直保持了发展的态势。