大学生方程式赛车制动与行走系统设计[毕业论文+CAD图纸]

机械设计毕业论文：大学生方程式赛车制动与行走系统设计含论文，CAD图纸

大学生方程式赛车制动与行走系统设计[毕业论文+CAD图纸]

摘 要

Formula SAE 赛事1980年在美国举办第一次比赛，现在已经是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。中国大学生方程式赛车比赛的组织与开展始于2010年，至今已成功举办了三届。

本文主要阐述了在中国大学生方程式汽车大赛组委会制定的规则下，如何设计一辆Formula SAE 赛车的制动系统。设计采用的是前盘后盘的液压双回路制动系方案。它的工作原理是利用与车身(或车架)相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动趋势，亦即由制动踏板的踏板力通过推杆和主缸活塞，使主缸油液在一定压力下流入轮缸，并通过轮缸活塞推使制动衬片夹紧制动盘产生摩擦力矩，从而产生制动力，使车轮减速直至停车。

由于赛车本身质量较小，很多地方不能按常规的设计方法进行设计，我主要采用了市场调研的方法，先选取一些类似的车型，依据它们的制动系统结合赛车的实际情况反复验证，通过极限算法计算出完全制动时制动盘的最小尺寸。同时在极限工况下对几个危险截面的零件的强度进行了校核，使其满足要求。同时利用UG软件进行了建模，以辅助后续工作的顺利进行。

关键词：Formula SAE，赛车，制动，校核

FORMULA RACING BRAKE AND WALKING

SYSTEM DESIGN

ABSTRACT

Formula-SAE launched in the USA in 1980, Formula-SAE is now an international competition for Society of Automotive Engineers student members to form teams for the purpose of designing, building and competing in a small high-performance race car.

The article discusses how to design a Formula SAE car's braking system。My design uses a dual hydraulic disc front after-hours circuit brake system program.How does it work is using the friction between the non-rotating components which are connected to the  body (or frame) and the rotation components which are connected to  the wheels (or drive shaft) to prevent wheel spin or turn the trend.

That is, from  the brake pedal for pedal force by Rod and master cylinder piston, the master cylinder oil  flows into the wheel cylinders under some pressure,  And through the wheel cylinder piston that brake lining clamping brake friction torque, so as to produce the braking force to the wheels to speed up to park.

As the quality of the car itself is small, many places are not design by the conventional  method ，I mainly uses the market research methods, firstly I selected some similar models ，combinating their braking systems and the actual car,I repeatedly verified. by the limit of complete braking algorithm the minimum size of the brake disc.At the same time in extreme conditions,I verified the strength on several dangerous section of parts  ,to meets the requirements. At the same time I made use of UG software modeling.

KEY  WORD: Formula SAE, racing, brake,design

目 录

第一章 概述        1
§1.1制动系统设计的意义        1
§1.2制动系统研究现状        1
§1.3大学生方程式赛车制动规则和要求        2
§1.3.1 制动系统概况        2
§1.3.2 制动测试        2
第二章 制动系统方案论证分析与选择        3
§2.1 制动器形式方案分析        3
§2.1.1 鼓式制动器        3
§2.1.2 盘式制动器        4
§2.2 制动驱动机构的机构形式选择        5
§2.2.1 简单制动系        6
§2.2.2 动力制动系        6
§2.2.3 伺服制动系        7
§2.3 液压分路系统的形式的选择        7
§2.4 液压制动主缸的设计方案        9
第3章  制动系统设计计算        11
§3.1 制动器主要零部件的结构设计        11
§3.2 制动系统主要参数数值        11
§3.2.1 同步附着系数的分析        12
§3.2.2 地面对前、后轮的法向反作用力        12
§3.2.3 盘式制动器主要参数确定        13
第四章 盘式制动器的设计计算        16
§4.1 盘式制动器制动力矩的计算        16
§4.2制动力与制动力分配系数        17
§4.3 制动器热容量和温升的核算        21
§4.4摩擦衬片磨损特性的计算        22
第五章 液压制动驱动机构的设计计算        24
§5.1 制动轮缸直径与工作容积        24
§5.2 制动主缸直径与工作容积        25
§5.3 制动踏板力与踏板行程        26
§5.4 制动性能计算        28
第六章 行走系统的设计        29
§6.1 汽车行驶系统概述        29
§6.1.1 轮毂的设计        30
§6.1.2 立柱的设计        30
§6.2制动盘座体的设计        32
§6.2.2 销的校核        34
§6.2.3 花键的校核        38
第七章 结 论        41
参考文献        42
致 谢         44
附 录        4

第一章 概 述

§1.1 制动系统设计的意义

汽车是现代交通工具中用得最多、最普遍、也是运用得最方便的交通工具。汽车制动系统是汽车底盘上的一个重要系统，它是制约汽车运动的装置，而制动器又是制动系中直接作用制约汽车运动的一个关键装置，是汽车上最重要的安全件。汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大，人们对安全性、可靠性的要求越来越高，为保证人身和车辆安全，必须为汽车配备