節(jié)油競技車H3總布置設(shè)計【含CAD圖紙+PDF圖】
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SY-025-BY-2畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書學(xué)生姓名 張光輝系部汽車工程學(xué)院專業(yè)、班級車輛工程 07-4班指導(dǎo)教師姓名李涵武職稱副教授從事專業(yè)車輛工程是否外聘是否題目名稱 節(jié)油競技車H3總布置設(shè)計一、設(shè)計(論文)目的、意義所設(shè)計的節(jié)能競技車用于參加節(jié)能競技比賽,設(shè)計按比賽主辦方的要求完成,設(shè)計目的在于使整車油耗相對很低,即每升汽油行駛里程較高。本課題的選擇充分考慮了研究課題對汽車車輛工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)和工作的指導(dǎo)作用,對本課題的研究能夠使學(xué)生了解專用汽車改裝設(shè)計方法,通過本課題的研究學(xué)生可以完成理論課程的實踐總結(jié),獲得一定的工程設(shè)計工作方法。二、設(shè)計(論文)內(nèi)容、技術(shù)要求(研究方法) 進(jìn)行一種三輪乘用車的總體設(shè)計;面向單件生產(chǎn);主要進(jìn)行整車的總布置設(shè)計;要求:確定整車參數(shù)(重點混合動力系統(tǒng))、完成總布置設(shè)計;不進(jìn)行總成部件的詳細(xì)設(shè)計;未詳述指標(biāo)和要求按“汽車設(shè)計”。對整車參數(shù)計算仿真分析;以驗證所完成的總體設(shè)計滿足設(shè)計任務(wù)書的要求。要求整車性能滿足參賽比賽規(guī)則要求;性能指標(biāo)達(dá)到400km/l。 三、設(shè)計(論文)完成后應(yīng)提交的成果全部圖紙均要求計算機繪圖;合計圖量A0 3張;提交設(shè)計說明書1份,字?jǐn)?shù)大于1.5萬字;符合規(guī)范要求; 四、設(shè)計(論文)進(jìn)度安排1、調(diào)研、資料收集,調(diào)研與分析、完成開題報告 第1、2周2、方案設(shè)計與分析 方案分析論證研討會 第3周 3、總體參數(shù)的選定 第4周4、整車各總成的布置 第5、6周 5、運動校核 第7周 6、期中檢查 設(shè)計修正(一) 第8周 7、完成設(shè)計圖紙 第9、10周 8、整車性能計算分析;整車設(shè)計修正(二);第11周 9、完成畢業(yè)設(shè)計說明書 第12周 10、提交指導(dǎo)教師審核、設(shè)計修正(三) 第13、14周、11、設(shè)計評閱、設(shè)計修正(四) 第15周、第16周 12、畢業(yè)設(shè)計答辯 第17周 五、主要參考資料1、 期刊類:道路與公路類,筑路機械或工程機械類,交通工程類,有關(guān)大學(xué)學(xué)報等(五年內(nèi))。2、 科技圖書和教材:機械設(shè)計類、制圖類、及相關(guān)專業(yè)書; 推薦:徐達(dá).專用汽車結(jié)構(gòu)與設(shè)計.北京:北京理工大學(xué)出版社;3、 設(shè)計手冊:機械設(shè)計手冊等;4、 網(wǎng)絡(luò)資源:檢索關(guān)鍵詞:自卸汽車,專用汽車改裝設(shè)計等;其它:相關(guān)產(chǎn)品廣告,參觀有關(guān)產(chǎn)品展覽會。六、備注指導(dǎo)教師簽字:年 月 日教研室主任簽字: 年 月 日SY-025-BY-3畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告學(xué)生姓名張光輝系部汽車工程學(xué)院專業(yè)、班級車輛工程 07-4班指導(dǎo)教師姓名李涵武職稱副教授從事專業(yè)車輛工程是否外聘是否題目名稱節(jié)油競技車H3總布置設(shè)計一、 課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義由于世界范圍內(nèi)石油資源的短缺,節(jié)約使用石油產(chǎn)品,已成為人們的共識。目前,節(jié)油技術(shù)在汽車設(shè)計、制造以及使用方面已得到了廣泛的應(yīng)用,并朝著多元化的趨勢發(fā)展。讓人記憶猶新的1973年石油危機,曾觸發(fā)石油價格上升4倍以上,從此汽車業(yè)開始了降低燃油消耗量的長期努力。到目前為止,節(jié)油技術(shù)在汽車設(shè)計、制造以及使用方面已得到了廣泛的應(yīng)用,并朝著多元化的趨勢發(fā)展選題背景本田節(jié)能競技大賽是將參賽團(tuán)隊設(shè)計制作的汽車在規(guī)定時間、規(guī)定路線下,行駛一定距離,并由此換算出一升油能夠行駛的公里數(shù),耗油量少則勝出的一項賽事。其中參加比賽的車輛均搭載由本田技研工業(yè)投資有限公司開發(fā)的Honda彎梁車的125cc化油器低油耗四沖程發(fā)動機。Honda節(jié)能競技大賽于1981年在日本創(chuàng)辦,至今已有30年的歷史。比賽要求參賽車輛使用統(tǒng)一的Honda低油耗汽油發(fā)動機,發(fā)動機以外的車架和車身等完全由各車隊獨自創(chuàng)作,每支參賽隊帶來的都是世界上獨一無二的賽車。賽車在指定的賽道內(nèi)跑完賽程,比賽誰消耗的燃油最少。由于有著極高的樂趣性和廣泛的參與性,中國作為繼日本泰國之后的第三個舉辦地,于2006年在上海舉行了試行大賽,2007年11月11日,第1屆Honda中國節(jié)能競技大賽在上海國際賽車場圓滿舉行,2008年11月16日,第2屆Honda中國節(jié)能競技大賽在上海國際賽車場勝利舉辦。Honda節(jié)能競技大賽的目的是通過比賽提高社會的節(jié)能和環(huán)保意識,參賽車隊通過各項獨創(chuàng)技術(shù)不斷挖掘一升汽油的無限潛能,從中體會到節(jié)能的重要性。同時,比賽也為參賽者提供體驗親手制作賽車的樂趣的機會,提高實踐能力。Honda創(chuàng)始人本田宗一郎曾說,節(jié)能競技大賽的宗旨在于“讓肩負(fù)著人類未來的年輕人通過思考和實踐來體會目的和意義20世紀(jì)80年代以來對汽車安全性、行駛平順性、操縱穩(wěn)定性、乘坐舒適性的要求越來越高, 然而,汽車本身是一個復(fù)雜的多體系統(tǒng)集合,外界載荷的作用更加復(fù)雜、多變,人、車、環(huán)境三位一體的相互作用,致使汽車動力學(xué)模型的建立、分析、求解始終是一個難題)基于以往的解決方法,需經(jīng)過多輪樣車試制,反復(fù)的道路模擬試驗和整車性能試驗,不僅花費大量的人力、物力,延長設(shè)計周期,而且有些試驗因其危險性而難以進(jìn)行) 因此對車輛的動力學(xué)性能進(jìn)行計算機仿真顯得十分必要)。本設(shè)計是以參賽車輛為項目驅(qū)動,以節(jié)油和完成比賽為目標(biāo)來進(jìn)行汽車的總體布置已達(dá)到學(xué)習(xí)和制造驗證相結(jié)合的效果。課題研究現(xiàn)狀汽車總布置設(shè)計是通過對整車設(shè)計的總體規(guī)劃來確立車身、底盤、動力總成等系統(tǒng)之間的配置關(guān)系、重量、法規(guī)和整車的性能指標(biāo)??偛贾迷O(shè)計首先是確定設(shè)計硬點(Hardpoint)。設(shè)計硬點是將底盤、車身以及其它零部件之間的協(xié)調(diào)關(guān)系,通過基本的線、面和基準(zhǔn)點,以及控制結(jié)構(gòu)和參數(shù)來表達(dá)。在主要設(shè)計硬點確立以后,造型、車身、底盤等設(shè)計就有了共同參照的依據(jù)和遵循的規(guī)范,各個子項目分頭展開。還需要兼顧到運動機構(gòu)和非運動部件的關(guān)系有機的協(xié)調(diào),避免零部件之間的運動學(xué)干涉、人機工程學(xué)和舒適性設(shè)計等等。總體設(shè)計包含多個學(xué)科需要在各種條件要求下做出平衡和取舍,這就產(chǎn)生了很多總體設(shè)計的方法。經(jīng)驗設(shè)計是以已有產(chǎn)品的經(jīng)驗數(shù)據(jù)為依據(jù),運用一些帶有經(jīng)驗常數(shù)或安全系數(shù)的經(jīng)驗公式進(jìn)行設(shè)計計算的一種傳統(tǒng)的設(shè)計方法。這種設(shè)計由于缺乏精確的設(shè)計數(shù)據(jù)和科學(xué)的計算方法,使所設(shè)計的產(chǎn)品不是過于笨重就是可靠性差。一種新車型的開發(fā),往往要經(jīng)過設(shè)計試制試驗改進(jìn)設(shè)計試制試驗等二次或多次循環(huán)。反復(fù)修改圖紙,完善設(shè)計后才能定型,設(shè)計周期長,質(zhì)量差,消耗大。隨著測試技術(shù)的發(fā)展與完善,在汽車設(shè)計過程中引進(jìn)新的測試技術(shù),和各種專用的試驗設(shè)備,進(jìn)行科學(xué)實驗,從各方面對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能和零部件的強度、壽命進(jìn)行測試。同時廣泛采用近代數(shù)學(xué)物理分析方法,對產(chǎn)品及其總成、零部件進(jìn)行全面的技術(shù)分析、研究,這樣就使汽車設(shè)計發(fā)展到以科學(xué)實驗和技術(shù)分析為基礎(chǔ)的階段。電子計算機的出現(xiàn)和在工程設(shè)計中的推廣應(yīng)用,使汽車設(shè)計技術(shù)飛躍發(fā)展,設(shè)計過程完全改觀。汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)及性能參數(shù)等的優(yōu)化選擇與匹配,零部件的強度核算與壽命預(yù)測,產(chǎn)品有關(guān)方面的模擬計算或仿真分析,都在計算機上進(jìn)行。這種利用計算機及其外部設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計的方法,統(tǒng)稱為計算機輔助設(shè)計(CAD)。隨著計算機在汽車設(shè)計中的推廣應(yīng)用,一些近代的數(shù)學(xué)物理方法和基礎(chǔ)理論方面的新成就,在汽車設(shè)計中也日益得到廣泛應(yīng)用?,F(xiàn)代汽車設(shè)計,除傳統(tǒng)的方法和計算機輔助設(shè)計方法外,還引進(jìn)了最優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、有限元分析、計算機模擬計算或仿真分析、模態(tài)分析等現(xiàn)代設(shè)計方法與分析手段,甚至還引進(jìn)了雷達(dá)防撞、衛(wèi)星導(dǎo)航、智能化電子儀表及顯示系統(tǒng)等商新技術(shù)。數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)可使企業(yè)各部門同時在同一個產(chǎn)品模型上工作、因而可以減少大量不必要的等待時間。減少或避免與傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)過程業(yè)務(wù)(例如反復(fù)制作模型,并對原型進(jìn)行手工實驗分析)上所投入的時間和費用。同時還能在設(shè)計過程中及早地發(fā)現(xiàn)和解決問題。例如美國克萊斯勒汽車公司采用“克萊斯勒數(shù)據(jù)可視化”軟件在新產(chǎn)品98型汽車上發(fā)現(xiàn)1500多處零件干涉,并在制作的第一個實物模型之前進(jìn)行了修改和調(diào)整,結(jié)果避免了大量時間浪費和失誤。在人機工程中CAD技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。其中如UG/CATIA等建模軟件都制作了基于汽車的人機工程學(xué)模塊,西化大學(xué)的吳超碩士曾經(jīng)提出通過UGS 對主圖板上的H 點位置進(jìn)行驗算確定后,由于二維人體模型不能滿足“人車環(huán)境”中三維位置驗證的需要,而三維人體模型在駕駛員座椅位置布置時的作用是無可替代的。CATIA V5 的人體模型是基于最佳人體模型系統(tǒng)建立起來的,具有直觀、數(shù)字化和交互式的特點,能夠被用于非常精確地人體仿真、虛擬人體與工作環(huán)境之間的關(guān)系的驗證。上海大眾的王海波吳鳳艷李炭認(rèn)為想要設(shè)計好一款車的總布置人機工程尤為重要,而要想做好人機工程需從兩個方面加以注意a掌握人體尺寸的測量數(shù)據(jù),其中不但包括靜態(tài)尺寸,還需包括動態(tài)尺寸;不但要劃分年齡及高矮,還需區(qū)分人體特征,如胖瘦、腿長短等;以此為基礎(chǔ),進(jìn)行統(tǒng)計分析,建立標(biāo)準(zhǔn)的中國人體模型數(shù)據(jù)庫。對中國人的活動能力大小進(jìn)行研究,其中最關(guān)鍵的是手操縱力、腳操縱力等。在確定汽車軸距輪距的過程中應(yīng)該著力解決轉(zhuǎn)彎內(nèi)偏角、側(cè)傾、側(cè)翻、輪胎側(cè)滑、操縱平穩(wěn)性等行駛安全參數(shù)之間的平衡。其中在國家質(zhì)檢總局的關(guān)于汽車側(cè)翻的報告上提出如下結(jié)論(1)通過建模仿真的分析方法,可以有效輔助汽車缺陷等引起的風(fēng)險的評估研究。(2)通過仿真試驗對風(fēng)險模式分析可知,只要不駛離道路,正常情況下單向急轉(zhuǎn)不易引起側(cè)翻。(3)一旦車輛轉(zhuǎn)向側(cè)滑撞上路肩或駛?cè)肼吠飧吒街禂?shù)區(qū)域,絆倒側(cè)翻容易發(fā)生。長安大學(xué)的趙巖認(rèn)為節(jié)能車在轉(zhuǎn)向盤保持一固定轉(zhuǎn)角正。緩慢加速或以不同車速等速行駛時,隨著車速的增加,不足轉(zhuǎn)向汽車的轉(zhuǎn)向半徑R增大;中性轉(zhuǎn)向汽車的轉(zhuǎn)向半徑R維持不變:而過多轉(zhuǎn)向汽車的轉(zhuǎn)向半徑R則越來越小。操縱穩(wěn)定性良好的汽車應(yīng)具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性。一般汽車不應(yīng)具有不足轉(zhuǎn)向特性,也不應(yīng)具有中性轉(zhuǎn)向特性,因為中性轉(zhuǎn)向特性汽車在使用條件變動時,有可能轉(zhuǎn)變?yōu)檫^多轉(zhuǎn)向特性。武漢理工大學(xué)的楊燦還從adams模態(tài)分析中得出如下結(jié)論1)汽車在不同的路面以不同的車速行駛,其行駛平順性各不相同,汽車的行駛車速及路譜對汽車行駛平順性有重大影響;2)調(diào)整節(jié)能車懸架結(jié)構(gòu)參數(shù),能夠明顯改善節(jié)能車在特定賽道和已規(guī)定車速行駛的平順性:3)改變整車的固有頻率可以減小路面不平所激起的車身振動或使車身振動的峰值頻率偏離原對應(yīng)的某階模態(tài)頻率,以改善汽車的行駛平順性。目前,國內(nèi)的整車總布置設(shè)計,與底盤及動力系統(tǒng)的狀況相似,設(shè)計和匹配試驗的能力和發(fā)達(dá)的國家比較,雖然進(jìn)行了部分的數(shù)字化開發(fā)技術(shù)但還存在一定的差距。本文嘗試以前沿的研發(fā)技術(shù)為參考大量運用目前已經(jīng)成熟的電腦建模技術(shù),虛擬樣機技術(shù)對所設(shè)計的方案進(jìn)行裝配、制造、模擬以求最大限度的節(jié)省設(shè)計制造工程中的時間。二、設(shè)計(論文)的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題12論文的主要研究內(nèi)容1確定所研發(fā)節(jié)能競技車的總體設(shè)計方案。2. 學(xué)習(xí)三維建模軟件UG6.0和機械動態(tài)仿真軟件adams2010以期望達(dá)到能熟練運用完成方案的實施和實驗?zāi)M工作。3節(jié)能競技車轉(zhuǎn)向機構(gòu)、制動機構(gòu)、車輪定位、車架、驅(qū)動機構(gòu)的匹配,各機構(gòu)設(shè)計硬點的確定。4對節(jié)能競技車的行駛模式以及駕駛模式進(jìn)行研究與實車實驗,確定較為合理的輪距、軸距參數(shù)確定合理的轉(zhuǎn)彎半徑。確定制造方案。5對節(jié)能競技車進(jìn)行實車滑行實驗,得到實車滾動阻力系數(shù)和空氣阻力系數(shù),為節(jié)能競技車的建模仿真提供依據(jù)。6對節(jié)能競技車進(jìn)行整車實體建模,并基于此模型對加速滑行駕駛模式進(jìn)行仿真分析。UG/ADAMS軟件的學(xué)習(xí)三 技術(shù)路線(研究方法)貯備相關(guān)知識 方案的討論實驗和驗證選出最優(yōu)方案方案的驗證(通過虛擬軟件)收集必要的參數(shù)方案的建模和部分構(gòu)件的裝配設(shè)計方案的提出 部分結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計 確定各個設(shè)計硬點,總布置草圖的繪制并將其3d化工程圖的繪制 四、進(jìn)度安排1、 調(diào)研、資料收集,調(diào)研與分析、完成開題報告 第1、2周記錄部分技術(shù)收集,對ug/adams學(xué)習(xí)2、方案設(shè)計與分析 方案分析論證研討會各個方案的試提出 3 周3、總體參數(shù)的選定 第4周4、整車各總成的布置 第5、6周 5、運動校核 第7周 6、期中檢查 設(shè)計修正(一) 第8周 7、完成設(shè)計圖紙 第9、10周 8、整車性能計算分析;整車設(shè)計修正(二);第11周 9、完成畢業(yè)設(shè)計說明書 第12周 10、提交指導(dǎo)教師審核、設(shè)計修正(三) 第13、14周、11、設(shè)計評閱、設(shè)計修正(四) 第15周、第16周 12、畢業(yè)設(shè)計答辯 第17周 五、參考文獻(xiàn)吳光強,張曙.汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)M.北京:機械工業(yè)出版社,2009.郎代兵,劉曉泉 .汽車自動化設(shè)計 M .北京:清華大學(xué)出版社,2006.李增剛 .adams入門詳解與實例M.北京:國防工業(yè)出版社 , 2006.冉振亞,龐 迪,趙樹恩,韓兆運 .pro/e、ADAMS軟件在汽車操縱穩(wěn)定性中的應(yīng)用J. 重慶大學(xué)學(xué)報:2005.吳海波,王鳳艷,李炭 .轎車總布置過程中人機工程的初步探討J. 上海大眾有限公司:2004,06,05.李廣宇,王收軍,蘇越.基于UG和ADAMS平臺下汽車焊裝夾具干涉的分析與解決J. 機床與液壓:2008,12田鳳霞,司景萍,萬方軍,陳有余.基于UG、ANSYS和ADAMS的聯(lián)合仿真研究J.公路與汽運:2010, 11. 張建輝 . 基于ADAMS的汽車操縱穩(wěn)定性研究D . 長安大學(xué):2008.蔣國平,王國林,周孔亢 .獨立懸架轉(zhuǎn)向梯形斷開點位置的優(yōu)化設(shè)計J. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報:2007,2.張健 ,雷雨成 .虛擬現(xiàn)實技術(shù)在汽車總體設(shè)計中的應(yīng)用J.新技術(shù)新工藝:2001,4. 趙巖.節(jié)能競技車的研發(fā)與技術(shù)研究D.長安大學(xué):2008. 邱志良,劉蘊博.汽車設(shè)計參數(shù)與使用參數(shù)對其轉(zhuǎn)向制動穩(wěn)定性影響的仿真研究J.汽車技術(shù):長春汽車研究所,2003. 楊燦,王桂嬌.基于adams節(jié)能車的模態(tài)分析J. 天津汽車:2008,12.沈明,王贅?biāo)?,李志剛,張金換,王琰,孫寧,鄒猛.基于仿真分析的汽車側(cè)翻風(fēng)險研究J.汽車工程:2009,12.陳圣松,李正盛.質(zhì)心對正三輪摩托車橫向穩(wěn)定性的影響J. 摩托車技術(shù):2001:12.朱五二,何維廉. 冷藏車側(cè)傾穩(wěn)定性的分析J.傳 動 技 術(shù):2005,1.sSreenivasanand B,Wilcox,“Stability and 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較差 很差研究能力或設(shè)計能力:強 較強 一般 較弱 很弱工作量: 大 較大 適中 較少 很少說明書規(guī)范性: 好 較好 一般 較差 很差圖紙規(guī)范性: 好 較好 一般 較差 很差成果質(zhì)量(設(shè)計方案、設(shè)計方法、正確性)好 較好 一般 較差 很差其他: 指導(dǎo)教師簽字: 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計評閱人評分表學(xué)生姓名張光輝專業(yè)班級車輛07-4班指導(dǎo)教師姓名李涵武職稱副教授題目節(jié)能競技車H3的總體設(shè)計評閱組或預(yù)答辯組成員姓名齊曉杰 李涵武 林明 王永梅 田芳出席人數(shù)序號評 價 項 目滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度,綜合訓(xùn)練情況;題目難易度102題目工作量;題目與工程實踐、社會實際、科研與實驗室建設(shè)等的結(jié)合程度103綜合運用知識能力(設(shè)計涉及學(xué)科范圍,內(nèi)容深廣度及問題難易度);應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力154設(shè)計(實驗)能力;計算能力(數(shù)據(jù)運算與處理能力);外文應(yīng)用能力255計算機應(yīng)用能力;對實驗結(jié)果的分析能力(或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力)156插圖(圖紙)質(zhì)量;設(shè)計說明書撰寫水平;設(shè)計的實用性與科學(xué)性;創(chuàng)新性207設(shè)計規(guī)范化程度(設(shè)計欄目齊全合理、SI制的使用等)5得 分 Y= 評 語:(參照上述評價項目給出評語,注意反映該論文的特點)回答問題: 正確 基本正確 基本不正確 不能回答所提問題研究能力或設(shè)計能力:強 較強 一般 較弱 很弱工作量: 大 較大 適中 較少 很少說明書規(guī)范性: 好 較好 一般 較差 很差圖紙規(guī)范性: 好 較好 一般 較差 很差成果質(zhì)量(設(shè)計方案、設(shè)計方法、正確性)好 較好 一般 較差 很差其他: 評閱人或預(yù)答辯組長簽字: 年 月 日注:畢業(yè)設(shè)計(論文)評閱可以采用2名評閱教師評閱或集體評閱或預(yù)答辯等形式。畢業(yè)設(shè)計答辯評分表學(xué)生姓名張光輝專業(yè)班級車輛07-4班指導(dǎo)教師李涵武職 稱副教授題目節(jié)能競技車H3的總體設(shè)計答辯時間月 日 時答辯組成員姓名齊曉杰 李涵武 林明 王永梅 田芳出席人數(shù)序號評 審 指 標(biāo)滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度,綜合訓(xùn)練情況,題目難易度、工作量、與實際的結(jié)合程度102設(shè)計(實驗)能力、對實驗結(jié)果的分析能力、計算能力、綜合運用知識能力103應(yīng)用文獻(xiàn)資料、計算機、外文的能力104設(shè)計說明書撰寫水平、圖紙質(zhì)量,設(shè)計的規(guī)范化程度(設(shè)計欄目齊全合理、SI制的使用等)、實用性、科學(xué)性和創(chuàng)新性155畢業(yè)設(shè)計答辯準(zhǔn)備情況56畢業(yè)設(shè)計自述情況207畢業(yè)設(shè)計答辯回答問題情況30總 分 Z= 答辯過程記錄、評語:自述思路與表達(dá)能力:好 較好 一般 較差 很差回答問題: 正確 基本正確 基本不正確 不能回答所提問題研究能力或設(shè)計能力:強 較強 一般 較弱 很弱工作量: 大 較大 適中 較少 很少說明書規(guī)范性: 好 較好 一般 較差 很差圖紙規(guī)范性: 好 較好 一般 較差 很差成果質(zhì)量(設(shè)計方案、設(shè)計方法、正確性)好 較好 一般 較差 很差其他: 答辯組長簽字: 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(論文)成績評定表學(xué)生姓名張光輝性別男院系汽車與交通工程學(xué)院專業(yè)車輛工程班級07-4班設(shè)計(論文)題目節(jié)能競技車H3的總體設(shè)計平時成績評分(開題、中檢、出勤)指導(dǎo)教師姓名職稱指導(dǎo)教師評分(X)評閱教師姓名職稱評閱教師評分(Y)答辯組組長職稱答辯組評分(Z)畢業(yè)設(shè)計(論文)成績百分制五級分制答辯委員會評語:答辯委員會主任簽字(蓋章): 院系公章: 年 月 日注:1、平時成績(開題、中檢、出勤)評分按十分制填寫,指導(dǎo)教師、評閱教師、答辯組評分按百分制填寫,畢業(yè)設(shè)計(論文)成績百分制=W+0.2X+0.2Y+0.5Z 2、評語中應(yīng)當(dāng)包括學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(論文)選題質(zhì)量、能力水平、設(shè)計(論文)水平、設(shè)計(論文)撰寫質(zhì)量、學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(論文)實施或?qū)懽鬟^程中的學(xué)習(xí)態(tài)度及學(xué)生答辯情況等內(nèi)容的評價。優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(論文)推薦表題 目類別學(xué)生姓名院(系)、專業(yè)、班級指導(dǎo)教師職 稱設(shè)計成果明細(xì):答辯委員會評語:答辯委員會主任簽字(蓋章): 院、系公章: 年 月 日備 注: 注:“類別”欄填寫畢業(yè)論文、畢業(yè)設(shè)計、其它黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計目 錄第1章 緒論11.1 概述11.1.1 研究背景11.1.2研究的目的和意義11.1.3課題和現(xiàn)狀2第2章 節(jié)能競技車總體設(shè)計方案確定52.1整車設(shè)計目標(biāo)52.2駕駛室形式的選擇62.3車架材料的選定 72.4車架形式的選定 82.5驅(qū)動形式的選擇82.6轉(zhuǎn)向形式的選擇92.7 制動系統(tǒng)的選擇112.8車輪型號與輪胎的選擇112.9本章小結(jié)12第3章 參數(shù)的收集和計算133.1 參數(shù)的影響133.2 設(shè)計參數(shù)的要求和目標(biāo)133.3 參數(shù)的計算及思路143.3.1人機工程參數(shù)的計算143.3.2轉(zhuǎn)彎特性相關(guān)參數(shù)計算173.3.3質(zhì)心幾何坐標(biāo)的測量193.3.4抗側(cè)翻性的計算213.4各總成的相關(guān)計算223.4.1制動總成的相關(guān)計算223.4.2發(fā)動機最大功率及其轉(zhuǎn)速233.4.3發(fā)動機最大扭矩233.4.4變速器檔位數(shù)傳動比的選擇233.5整車滾動阻力和空氣阻力對節(jié)油能力的影響243.6本章小結(jié)26第4章 基于UG的H3號車總體設(shè)計284.1 UG軟件的產(chǎn)品介紹284.2 UG設(shè)計界面284.2.1設(shè)計流程294.2.2 參數(shù)的選擇294.3 基于UG的各部件的設(shè)計314.3.1 主體尺寸的確定324.3.2 轉(zhuǎn)向總成的設(shè)計344.3.3制動總成的設(shè)計364.3.4驅(qū)動部分的建模374.3.4車身部分的建模404.4 H3號車的總體裝配414.5 H3號車的人機效應(yīng)414.6本章小結(jié)45第5章 基于ADAMS的運動校核465.1 ADAMS簡介465.2運動校核的目標(biāo)465.3運動校核的流程475.4校核完成后對轉(zhuǎn)向的改良515.5本章小結(jié)52結(jié) 論53參考文獻(xiàn)54致謝56附錄57第1章 緒 論1.1 概述 由于世界范圍內(nèi)石油資源的短缺,節(jié)約使用石油產(chǎn)品,已成為人們的共識。目前,節(jié)油技術(shù)在汽車設(shè)計、制造以及使用方面已得到了廣泛的應(yīng)用,并朝著多元化的趨勢發(fā)展。讓人記憶猶新的1973年石油危機,曾觸發(fā)石油價格上升4倍以上,從此汽車業(yè)開始了降低燃油消耗量的長期努力。到目前為止,節(jié)油技術(shù)在汽車設(shè)計、制造以及使用方面已得到了廣泛的應(yīng)用,并朝著多元化的趨勢發(fā)展1.1.1 研究背景本田節(jié)能競技大賽是將參賽團(tuán)隊設(shè)計制作的汽車在規(guī)定時間、規(guī)定路線下,行駛一定距離,并由此換算出一升油能夠行駛的公里數(shù),耗油量少則勝出的一項賽事。其中參加比賽的車輛均搭載由本田技研工業(yè)投資有限公司開發(fā)的Honda彎梁車的125cc化油器低油耗四沖程發(fā)動機。Honda節(jié)能競技大賽于1981年在日本創(chuàng)辦,至今已有30年的歷史。比賽要求參賽車輛使用統(tǒng)一的Honda低油耗汽油發(fā)動機,發(fā)動機以外的車架和車身等完全由各車隊獨自創(chuàng)作,每支參賽隊帶來的都是世界上獨一無二的賽車。賽車在指定的賽道內(nèi)跑完賽程,比賽誰消耗的燃油最少。由于有著極高的樂趣性和廣泛的參與性,中國作為繼日本泰國之后的第三個舉辦地,于2006年在上海舉行了試行大賽,2007年11月11日,第1屆Honda中國節(jié)能競技大賽在上海國際賽車場圓滿舉行,2008年11月16日,第2屆Honda中國節(jié)能競技大賽在上海國際賽車場勝利舉辦。Honda節(jié)能競技大賽的目的是通過比賽提高社會的節(jié)能和環(huán)保意識,參賽車隊通過各項獨創(chuàng)技術(shù)不斷挖掘一升汽油的無限潛能,從中體會到節(jié)能的重要性。同時,比賽也為參賽者提供體驗親手制作賽車的樂趣的機會,提高實踐能力。Honda創(chuàng)始人本田宗一郎曾說,節(jié)能競技大賽的宗旨在于“讓肩負(fù)著人類未來的年輕人通過思考和實踐來體會1.1.2研究的目的和意義20世紀(jì)80年代以來對汽車安全性、行駛平順性、操縱穩(wěn)定性、乘坐舒適性的要求越來越高, 然而,汽車本身是一個復(fù)雜的多體系統(tǒng)集合,外界載荷的作用更加復(fù)雜、多變,人、車、環(huán)境三位一體的相互作用,致使汽車動力學(xué)模型的建立、分析、求解始終是一個難題)基于以往的解決方法,需經(jīng)過多輪樣車試制,反復(fù)的道路模擬試驗和整車性能試驗,不僅花費大量的人力、物力,延長設(shè)計周期,而且有些試驗因其危險性而難以進(jìn)行) 因此對車輛的動力學(xué)性能進(jìn)行計算機仿真顯得十分必要)。本設(shè)計是以參賽車輛為項目驅(qū)動,以節(jié)油和完成比賽為目標(biāo)來進(jìn)行汽車的總體布置已達(dá)到學(xué)習(xí)和制造驗證相結(jié)合的效果。1.1.3課題和現(xiàn)狀汽車總布置設(shè)計是通過對整車設(shè)計的總體規(guī)劃來確立車身、底盤、動力總成等系統(tǒng)之間的配置關(guān)系、重量、法規(guī)和整車的性能指標(biāo)。總布置設(shè)計首先是確定設(shè)計硬點(Hardpoint)。設(shè)計硬點是將底盤、車身以及其它零部件之間的協(xié)調(diào)關(guān)系,通過基本的線、面和基準(zhǔn)點,以及控制結(jié)構(gòu)和參數(shù)來表達(dá)。在主要設(shè)計硬點確立以后,造型、車身、底盤等設(shè)計就有了共同參照的依據(jù)和遵循的規(guī)范,各個子項目分頭展開。還需要兼顧到運動機構(gòu)和非運動部件的關(guān)系有機的協(xié)調(diào),避免零部件之間的運動學(xué)干涉、人機工程學(xué)和舒適性設(shè)計等等。總體設(shè)計包含多個學(xué)科需要在各種條件要求下做出平衡和取舍,這就產(chǎn)生了很多總體設(shè)計的方法。經(jīng)驗設(shè)計是以已有產(chǎn)品的經(jīng)驗數(shù)據(jù)為依據(jù),運用一些帶有經(jīng)驗常數(shù)或安全系數(shù)的經(jīng)驗公式進(jìn)行設(shè)計計算的一種傳統(tǒng)的設(shè)計方法。這種設(shè)計由于缺乏精確的設(shè)計數(shù)據(jù)和科學(xué)的計算方法,使所設(shè)計的產(chǎn)品不是過于笨重就是可靠性差。一種新車型的開發(fā),往往要經(jīng)過設(shè)計試制試驗改進(jìn)設(shè)計試制試驗等二次或多次循環(huán)。反復(fù)修改圖紙,完善設(shè)計后才能定型,設(shè)計周期長,質(zhì)量差,消耗大。隨著測試技術(shù)的發(fā)展與完善,在汽車設(shè)計過程中引進(jìn)新的測試技術(shù),和各種專用的試驗設(shè)備,進(jìn)行科學(xué)實驗,從各方面對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能和零部件的強度、壽命進(jìn)行測試。同時廣泛采用近代數(shù)學(xué)物理分析方法,對產(chǎn)品及其總成、零部件進(jìn)行全面的技術(shù)分析、研究,這樣就使汽車設(shè)計發(fā)展到以科學(xué)實驗和技術(shù)分析為基礎(chǔ)的階段。電子計算機的出現(xiàn)和在工程設(shè)計中的推廣應(yīng)用,使汽車設(shè)計技術(shù)飛躍發(fā)展,設(shè)計過程完全改觀。汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)及性能參數(shù)等的優(yōu)化選擇與匹配,零部件的強度核算與壽命預(yù)測,產(chǎn)品有關(guān)方面的模擬計算或仿真分析,都在計算機上進(jìn)行。這種利用計算機及其外部設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計的方法,統(tǒng)稱為計算機輔助設(shè)計(CAD)。隨著計算機在汽車設(shè)計中的推廣應(yīng)用,一些近代的數(shù)學(xué)物理方法和基礎(chǔ)理論方面的新成就,在汽車設(shè)計中也日益得到廣泛應(yīng)用。現(xiàn)代汽車設(shè)計,除傳統(tǒng)的方法和計算機輔助設(shè)計方法外,還引進(jìn)了最優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、有限元分析、計算機模擬計算或仿真分析、模態(tài)分析等現(xiàn)代設(shè)計方法與分析手段,甚至還引進(jìn)了雷達(dá)防撞、衛(wèi)星導(dǎo)航、智能化電子儀表及顯示系統(tǒng)等商新技術(shù)。數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)可使企業(yè)各部門同時在同一個產(chǎn)品模型上工作、因而可以減少大量不必要的等待時間。減少或避免與傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)過程業(yè)務(wù)(例如反復(fù)制作模型,并對原型進(jìn)行手工實驗分析)上所投入的時間和費用。同時還能在設(shè)計過程中及早地發(fā)現(xiàn)和解決問題。例如美國克萊斯勒汽車公司采用“克萊斯勒數(shù)據(jù)可視化”軟件在新產(chǎn)品98型汽車上發(fā)現(xiàn)1500多處零件干涉,并在制作的第一個實物模型之前進(jìn)行了修改和調(diào)整,結(jié)果避免了大量時間浪費和失誤。在人機工程中CAD技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。其中如UG/CATIA等建模軟件都制作了基于汽車的人機工程學(xué)模塊,西化大學(xué)的吳超碩士曾經(jīng)提出通過UGS 對主圖板上的H 點位置進(jìn)行驗算確定后,由于二維人體模型不能滿足“人車環(huán)境”中三維位置驗證的需要,而三維人體模型在駕駛員座椅位置布置時的作用是無可替代的。CATIA V5 的人體模型是基于最佳人體模型系統(tǒng)建立起來的,具有直觀、數(shù)字化和交互式的特點,能夠被用于非常精確地人體仿真、虛擬人體與工作環(huán)境之間的關(guān)系的驗證。上海大眾的王海波吳鳳艷李炭認(rèn)為想要設(shè)計好一款車的總布置人機工程尤為重要,而要想做好人機工程需從兩個方面加以注意a掌握人體尺寸的測量數(shù)據(jù),其中不但包括靜態(tài)尺寸,還需包括動態(tài)尺寸;不但要劃分年齡及高矮,還需區(qū)分人體特征,如胖瘦、腿長短等;以此為基礎(chǔ),進(jìn)行統(tǒng)計分析,建立標(biāo)準(zhǔn)的中國人體模型數(shù)據(jù)庫。對中國人的活動能力大小進(jìn)行研究,其中最關(guān)鍵的是手操縱力、腳操縱力等。在確定汽車軸距輪距的過程中應(yīng)該著力解決轉(zhuǎn)彎內(nèi)偏角、側(cè)傾、側(cè)翻、輪胎側(cè)滑、操縱平穩(wěn)性等行駛安全參數(shù)之間的平衡。其中在國家質(zhì)檢總局的關(guān)于汽車側(cè)翻的報告上提出如下結(jié)論(1)通過建模仿真的分析方法,可以有效輔助汽車缺陷等引起的風(fēng)險的評估研究。(2)通過仿真試驗對風(fēng)險模式分析可知,只要不駛離道路,正常情況下單向急轉(zhuǎn)不易引起側(cè)翻。(3)一旦車輛轉(zhuǎn)向側(cè)滑撞上路肩或駛?cè)肼吠飧吒街禂?shù)區(qū)域,絆倒側(cè)翻容易發(fā)生。長安大學(xué)的趙巖認(rèn)為節(jié)能車在轉(zhuǎn)向盤保持一固定轉(zhuǎn)角正。緩慢加速或以不同車速等速行駛時,隨著車速的增加,不足轉(zhuǎn)向汽車的轉(zhuǎn)向半徑R增大;中性轉(zhuǎn)向汽車的轉(zhuǎn)向半徑R維持不變:而過多轉(zhuǎn)向汽車的轉(zhuǎn)向半徑R則越來越小。操縱穩(wěn)定性良好的汽車應(yīng)具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性。一般汽車不應(yīng)具有不足轉(zhuǎn)向特性,也不應(yīng)具有中性轉(zhuǎn)向特性,因為中性轉(zhuǎn)向特性汽車在使用條件變動時,有可能轉(zhuǎn)變?yōu)檫^多轉(zhuǎn)向特性。武漢理工大學(xué)的楊燦還從adams模態(tài)分析中得出如下結(jié)論1)汽車在不同的路面以不同的車速行駛,其行駛平順性各不相同,汽車的行駛車速及路譜對汽車行駛平順性有重大影響;2)調(diào)整節(jié)能車懸架結(jié)構(gòu)參數(shù),能夠明顯改善節(jié)能車在特定賽道和已規(guī)定車速行駛的平順性:3)改變整車的固有頻率可以減小路面不平所激起的車身振動或使車身振動的峰值頻率偏離原對應(yīng)的某階模態(tài)頻率,以改善汽車的行駛平順性。目前,國內(nèi)的整車總布置設(shè)計,與底盤及動力系統(tǒng)的狀況相似,設(shè)計和匹配試驗的能力和發(fā)達(dá)的國家比較,雖然進(jìn)行了部分的數(shù)字化開發(fā)技術(shù)但還存在一定的差距。本文嘗試以前沿的研發(fā)技術(shù)為參考大量運用目前已經(jīng)成熟的電腦建模技術(shù),虛擬樣機技術(shù)對所設(shè)計的方案進(jìn)行裝配、制造、模擬以求最大限度的節(jié)省設(shè)計制造工程中的時間。第2章 節(jié)能競技車總體設(shè)計方案確定2.1整車設(shè)計目標(biāo)量產(chǎn)車的新車型在設(shè)計之初需要明確設(shè)計目標(biāo)。主要是根據(jù)市場調(diào)研和設(shè)計要求結(jié)合公司的人員的技術(shù)水平提出對某型號車的設(shè)計原則和設(shè)計目標(biāo)其中包括目標(biāo)成本、通用性、載客量適用范圍等等。其中總體設(shè)計工作應(yīng)滿足如下要求:(1)汽車的各項性能、成本等,要求達(dá)到企業(yè)在商品設(shè)計計劃中所確定的目標(biāo)。(2)嚴(yán)格遵守和貫徹有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定,注意不要侵犯專利。(3)盡最大貫徹三化即標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。(4)進(jìn)行有關(guān)的運動校核,保證正確的運動并避免運動干涉。(5)拆裝與維修方便。由于是參加節(jié)能競技大賽,所以設(shè)計目標(biāo)有很大的不同。根據(jù)參賽的要求首先要保證大賽要求的設(shè)計。本次比賽由本田公司承辦,大賽委員會對整車參數(shù)的設(shè)計有如下的要求如下表 :表2.1總體尺寸表全高1.8m以下排氣管超出車身10cm以上軸距1.0以上全長3m3.5以下輪距0.5以上倒視鏡可以看到車尾其面積小于 40cm2 全寬2.5m以下座椅要求臀部和地面之間有隔板同時本田公司對其提供的發(fā)動機也有如下的要求:(1)同時要求搭載HONGDA wh125-6市售風(fēng)影發(fā)動機(2)化油器部分要求一小時自然吸油一升,不能有增壓裝置(3)油路要保證透明且油路系統(tǒng)不能有電磁閥(4)曲軸部分只能加工不能更換根據(jù)大賽要求和參賽目標(biāo)制定如下設(shè)計目標(biāo):表2.2目標(biāo)尺寸表性能目標(biāo):一升97號汽油1000公里。整車質(zhì)量:50kg以下整車長度:3200mm以下整車寬度:500mm以上搭載人員:一人且體重不超過50kg整車高度:控制在650mm以下視野要求:保證駕駛員有九十度教的視野范圍,可以看到800mm的物體。照明設(shè)備:無(比賽時)剎車部分:兩套獨立剎車系統(tǒng)安全性: 保證發(fā)生事故時駕駛員可以獨自從駕駛室出入,駕駛員和發(fā)動機之間需要有一個隔熱裝置2.2駕駛室形式的選擇本節(jié)對節(jié)油車車的總體形式的選擇進(jìn)行了概括性的論述,對各形式的優(yōu)缺點進(jìn)行了簡單的評估并從中選擇最適合的方案進(jìn)行更進(jìn)一步的論證。節(jié)能車的形式跟普通汽車的形式有很大差別的,因為其生產(chǎn)的目的是節(jié)油也就是說可以在設(shè)計上犧牲掉部分動力性、安全性、舒適性、和操縱性。經(jīng)過對以往比賽的調(diào)查研究和通過理論分析可以大體上把整車的形式分為如下幾種形式。四輪行駛兩輪驅(qū)動、三輪行駛一輪驅(qū)動、三輪行駛兩輪驅(qū)動、兩輪行駛兩輪輔助的形式。當(dāng)然發(fā)動機也有前置和后置兩種情況與其組合。下面對比一下各個布置的優(yōu)缺點。1.前兩輪后兩輪 不論是前兩輪驅(qū)動還是后兩輪驅(qū)動都無法回避轉(zhuǎn)彎時兩輪的速度差的問題,也就是說需要設(shè)計一個非常小的差速器且滿足摩托車發(fā)動機經(jīng)過變速后輸出的轉(zhuǎn)矩。首先需要設(shè)計一個差速器和半軸還要最大限度的降低傳動效率的損失,第二點還要找到可以加工的單位如果找不到的話,還要自行加工且精度要求越高越好。即便做了下來它的傳動效率損失和三輪相比也是非常大的而且四輪車的行駛和轉(zhuǎn)彎時的阻力也是較三輪車大的。也就是說除了穩(wěn)定性好之外是沒有其它優(yōu)點的。2.前一輪后兩輪 這種布置形式在其他隊伍中是有才用的而且也取得了很好的成績的如簡圖2.3所示。它具有如下的優(yōu)點(1)轉(zhuǎn)向輕便,(2)因為和正向三輪車有很多相似的地方所以構(gòu)件采購容易加工上也比較方便。(3)不需要加工車車輪定位結(jié)構(gòu)如內(nèi)傾、外傾、前束、后傾等。缺點(1)行駛穩(wěn)定性不好在高速下容易翻車。(2)轉(zhuǎn)彎時前軸受徑向力力比較大,如要采用這種形式需要對前輪進(jìn)行加固工藝上比較困難。(3)如果是發(fā)動機前置整車高度會上升且駕駛員視線難以保證,且需要差速器等機構(gòu)。(4)如果是后輪驅(qū)動會遇到與前兩輪驅(qū)動一樣的問題。(5)運用空氣動力學(xué)相關(guān)知識分析較優(yōu)秀的風(fēng)阻系數(shù)模型應(yīng)該是仿水滴形這樣前一輪的布置方式很難達(dá)到。圖2.3 前一輪后兩輪示意圖3.前兩輪后一輪 這種布置形式也被俗稱逆三輪車在各種節(jié)能車大賽上被廣泛的運用如圖2.4所示,也就是說在實際比賽中已經(jīng)被驗證是很實用的。經(jīng)過理論上的研究也可以得出如下的優(yōu)缺點。它的優(yōu)點有(1)直線行駛平穩(wěn)。(2)后輪驅(qū)動不需另行設(shè)計差速系統(tǒng)傳動效率高。(3)行駛阻力和四輪車相比要小得多。(4)轉(zhuǎn)彎時前軸所受側(cè)向力要有比單輪時小的多(5)空氣動力學(xué)外形可以得到結(jié)構(gòu)上的保證,充分利用現(xiàn)有的空間保證了前寬后窄的外形設(shè)計。2.3車架材料的選定 車架材料的選定應(yīng)該同時考慮重量、強度、加工難易程度和價格等因素。因為從節(jié)油性的角度出發(fā)希望車架越輕越好,但從完成比賽的角度出發(fā)強度應(yīng)該越高越好,這樣就要在強度和價格上做出取舍。經(jīng)過調(diào)研可供選擇的材料有,方形鋼管、原型鋼管、鋁型材、鋁板、鋁管、鈦合金管材。如果是承載式車身的話還可以用碳纖維。但綜合經(jīng)費承擔(dān)能力最終選擇了鋁型材作為車架的主要材料,鋁型材有如下優(yōu)點。(1)鋁合金的密度是鋼的密度的1/2強度卻接近于或超過鋼。(2)成本上也比其他高強度材料要便宜得多成本上易于實現(xiàn)。(3)加工上沒有困難也可以代工。圖2.4 前兩輪后一輪簡圖2.4車架形式的選定 車架的形式大體上分為整體式如圖2.5、箱型如圖2.6、梯形式2.7、衍架式如圖2.8,他們均具有各自的優(yōu)缺點。衍架式車架剛度高、整體強度高、轉(zhuǎn)彎時抗側(cè)向力能力強,缺點是重量難以控制。邊梁式車間優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、加工容易、質(zhì)量輕,缺點是剛度低、強度難以保證。整體式車身具有邊梁式和衍架式的所有優(yōu)點,缺點是造價高昂且自行完成困難。經(jīng)過論證決定采用衍架式車架。2.5驅(qū)動形式的選擇因為采用了前兩輪后一輪的布置形式所以驅(qū)動形式?jīng)Q定采用發(fā)動機后置后輪驅(qū)動,這樣駕駛員的視線可以得到保障也不需要安裝差速結(jié)構(gòu)同時也可以對質(zhì)心的位置進(jìn)行配重(駕駛員在前)且降低了制作的難度。(1)發(fā)動機由于采用了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)配置所以不存在選型問題但可以對其變速器和箱體進(jìn)行改造和輕量化。(2)變速機構(gòu)決定拆掉原有變速器以一排行星齒輪代替,其優(yōu)點是去掉了多余的重量提供了一個更優(yōu)的傳動比同時行星齒輪的傳動更穩(wěn)定占用空間也比較小缺點是重量比較大、可能需要再加工。(3)檔位決定以一個傳動比行駛主要考慮結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和加工能力的局限。圖2.5碳纖維無骨架符合車身2.6轉(zhuǎn)向形式的選擇轉(zhuǎn)向形式以使駕駛員操縱方便,轉(zhuǎn)彎靈活加工難度小為目標(biāo)??蛇x的方案有中央支撐式和阿卡曼式,其中中央支撐式有轉(zhuǎn)彎費力操縱不靈活的弊端。阿卡曼式轉(zhuǎn)向機構(gòu)的特點就是在該車全程轉(zhuǎn)彎過程中瞬時圓心始終保持不變且圓心在后軸的延長線上。由于前輪載荷不是很大且附著力非常的小,所以過彎時地面阻力不會很大不需要助力裝置,只需要適當(dāng)延長轉(zhuǎn)向臂就可以達(dá)到要求。但是在這里也要考慮傳動比的大小因為這影響到駕駛員的操縱習(xí)慣反省時間即閉環(huán)控制的精確程度。通過汽車?yán)碚摰膶W(xué)習(xí)可以確定不轉(zhuǎn)向?qū)︸{駛員的操縱需求是最舒服的。圖2.6鋁制箱型車架圖2.7鋼管梯形車架圖2.8衍架式車身2.7 制動系統(tǒng)的選擇制動系統(tǒng)由大賽規(guī)則確定要求即在11的斜坡上能保證停留,而且制動系統(tǒng)對平時訓(xùn)練整車的操縱安全性都有很高的保證。經(jīng)過調(diào)查研究決定采用兩套高效V閘其價格性對便宜質(zhì)量與其它制動件相比較輕,因為前軸的定位尺寸控制嚴(yán)格所以決定采用后剎系統(tǒng)。2.8車輪型號與輪胎的選擇在技能經(jīng)濟(jì)車的研發(fā)過程當(dāng)中,車輪的型號的選取也是非常重要的環(huán)節(jié),因為它關(guān)系到滾動阻力的大小,迎風(fēng)面積的大小,操縱穩(wěn)定性的保證等等 。首先要選擇車輪的的尺寸,這和迎風(fēng)面積,轉(zhuǎn)動慣量,接近角有直接關(guān)系。大車輪滾動阻力大穩(wěn)定性好,小車輪滾動阻力小操縱靈活但穩(wěn)定性差。輪胎的選擇遵循滾動阻力小可承受高壓,高載荷,測偏剛度大的輪胎。經(jīng)過論證決定選擇20inch自行車輪圈輪胎采用米其林寬面高壓光胎。需要注意的是自行車輪胎和車軸是不受側(cè)向力的而節(jié)能競技車的車輪和車軸是要受側(cè)向力的。根據(jù)車輛類型、總質(zhì)量、道路條件、車速及其他特殊要求,合理地選擇輪胎。 輪胎選擇的好壞直接影響整車的使用性能,如動力性、經(jīng)濟(jì)性、通過性、安全性等。因此必須按使用要求、道路條件和國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理的選擇。一般在汽車滿載時,輪胎所受的靜負(fù)荷應(yīng)等于小于它的額定負(fù)荷(約 0.91.0) 。這主要根據(jù)車輛的使用情況和道路條件而定,在條件比較好的情況下不超載、道路條件好,輪胎的靜負(fù)荷可與額定負(fù)荷相等或相近,氣壓也可選高一點,這樣會提高整車的經(jīng)濟(jì)性能。由于是節(jié)油車大賽所以經(jīng)濟(jì)性非常的重要,這樣胎壓的要求就會很高正常的乘用轎車胎壓一般夏季2.0-2.5,冬季偏高一點兒,而H2號車的胎壓 在8.09.0以上這是因為自行車輪胎可承受高壓的特性,其中高級的米其林告訴光胎可以承受更高的胎壓據(jù)資料上顯示可達(dá)到14.0這就為經(jīng)濟(jì)型節(jié)油能力提供了很好的數(shù)據(jù)。輪胎選擇的另一個關(guān)鍵因素是車速。隨著高速公路的發(fā)展和道路條件的改善,現(xiàn)代汽車的車速越來越高,對于輪胎來說,車速越高,輪胎的發(fā)熱量也越大,致使輪胎的磨損和壽命都受到影響。輪胎的額定負(fù)荷能力是在一定車速下給定的,超過該車速長期使用合適輪胎的壽命急劇下降。 但比賽是的車速不會很高因為要熄火滑行最高車速是跟據(jù)最低車速制定的所以對輪胎的影響很小。2.9本章小結(jié) 本章對H3號節(jié)能車的布置形式、驅(qū)動形式、材料的選型、轉(zhuǎn)向方式的確定都做了論證和對比并根據(jù)自身的要求進(jìn)行了選擇,為接下來的后續(xù)計算奠定了基礎(chǔ)和確定了方向。第3章 參數(shù)的收集和計算3.1 參數(shù)的影響H3號車的總布置主要參數(shù)包括整車的長、寬、高、離地間隙、軸距、輪距以及車架的最長最寬尺寸。以及發(fā)動機的額定功率,變速器的最大最大最小傳動比等等。在設(shè)計之初可以確定幾個設(shè)計硬點,其他尺寸在保證設(shè)計硬點的基礎(chǔ)上可以有所變化。硬點尺寸直接關(guān)系到整車的性能。整車的主要尺寸對整車的性能有如下影響: 軸距L: 對整備質(zhì)量、總長、最小轉(zhuǎn)彎半徑、縱向通過半徑有影響, 還對軸荷分配有影響。過短時會使制動 、上坡、加速時軸荷轉(zhuǎn)移過大,使汽車制動性和操縱性變壞,縱向角振動大。輪距:對整車的整寬、總質(zhì)量、側(cè)傾剛度、最小轉(zhuǎn)彎半徑有關(guān)。輪距大有利于剛度上升,橫向穩(wěn)定性變好,但輪距不宜過大。前懸:(因為本車為了節(jié)油盡可能的提高了整車的剛度所以取消了懸架機構(gòu),這樣前懸就被用來定義前軸到整車最前端的部分。) 通過性、碰撞安全性、視野 范圍、接近角等。質(zhì)量系數(shù)y軸荷分配:質(zhì)量系數(shù)反映了汽車的設(shè)計工藝水平,軸荷分配對輪胎的磨損均勻和壽命相近,要保證驅(qū)動的符合,從動軸的負(fù)荷減小,有利提高通過性和減小滾動阻力。 3.2 設(shè)計參數(shù)的要求和目標(biāo)本次比賽有本田公司承辦大賽委員會對整車參數(shù)的設(shè)計有的要求如表2.1所示:由于H3號車的結(jié)構(gòu)保留了大部分的原有H2的結(jié)構(gòu)設(shè)計,所以我們可以在原有尺寸上對其進(jìn)行優(yōu)化 。H2號車的尺寸 、全高0.75m、軸距1.6m、全長3.1m 、輪距0.84m。 在確定尺寸前要明確優(yōu)化的前提條件即如何優(yōu)化,如果把總體設(shè)計分為兩個指標(biāo)即性能指標(biāo)和節(jié)油指標(biāo)則對明確整車的設(shè)計側(cè)重點有很大的幫助。完成比賽性能指標(biāo):(1) 剎車制動性(1)行駛穩(wěn)定性:轉(zhuǎn)彎特性:側(cè)傾、側(cè)偏、側(cè)翻(2)加速和起步時的平順性(3)故障率:驅(qū)動部分,制動部分(4)車架:剛度和撓度(5)車軸的強度 節(jié)油性能指標(biāo):(1)車輪:左右車輪主銷內(nèi)傾角、前束、后傾的參數(shù)一致性。各軸載荷的平均分配。輪胎測偏剛度的確定。(2)車架:輕量化(3)車身:空氣阻力系數(shù)Cd值、迎風(fēng)面積、車身總體質(zhì)量。(4)發(fā)動機:最優(yōu)傳動比的選擇、機體的輕量化、傳動形式的選擇。(5)駕駛員:體重、身高、操縱能力。3.3 參數(shù)的計算及思路明確了幾項參數(shù)指標(biāo)后可以對計算的總體思路有了大略的方向即在滿足駕駛員操縱性舒適性的基礎(chǔ)上,盡可能的縮短輪距和軸距并降低整車高度,同時還要保證整車的行駛性能。如圖3.1。圖3.1 總布置尺寸示意圖3.3.1人機工程參數(shù)的計算人機參數(shù)的計算方向應(yīng)該是頭高下降在發(fā)動機臥高和立高平面內(nèi)并保持視線高度與龍門高度成2.1的關(guān)系。這樣既能保持車身能降低最低的距離而且可以最大限度的保證可以看到0.8m的物體(比賽要求)。經(jīng)過對九名駕駛員進(jìn)行質(zhì)心測量和坐姿高度與其他尺寸的測量,可以得到圖表進(jìn)行分析。下表為駕駛員躺臥駕駛姿勢是隨頭高的下降個關(guān)鍵尺寸的變化。圖3.2描述了駕駛員眼高的變化曲線,附圖3.3描述了駕駛員大腿寬度的變化曲,圖3.4描繪了所收集的駕駛員數(shù)據(jù)的膝寬曲線。前軸的位置應(yīng)該在膝蓋前后位置選擇。通過對上表的計算分析對隨人身坐高的下降對其它其它尺寸的影響有如下結(jié)論。駕駛員高度每下降60mm,質(zhì)心降低10mm,高度降低30mm,視線降低20mm,前懸伸長10mm,龍門前身20mm(龍門位置在髖部)。為了保證駕駛員操縱的舒適性和軸距設(shè)置的合理性前軸(龍門的位置)應(yīng)該在膝蓋和髖部之間選擇。表3.1后備駕駛員尺寸圖表 (單位:mm)號碼1號2號3號4號5號頭高450400450400450400450400450400眼高355330380330360305385290360310膝高250250220220210190160160150150腳尖高220220245245235235250250260260背至腳尖144415201500152014601520134014302501440手至膝340320300320260280240270142300拳前伸長501508522512498480520518510510膝寬200200201201230230220220210210小腿寬220220230230220220230230230230大腿寬250250250250240240250250250250髖寬340340320320335335340340350350膝至腳底460460440450460460470470440440體重60kg44.9kg50kg47.3kg45kg身高15501580161015001580號碼6號7號8號9號頭高450400450400450400450400眼高350330380330360305385290膝高150150120200200170170170腳尖高250250260260220220255255背至腳尖14441520150015201460152013401430手至膝340320300320260280240270拳前伸長501508522512498480520518膝寬200200201201230230220220小腿寬220220230230220220230230大腿寬250250250250240240250250髖寬340340320320335335340340膝至腳底460460440450460460470470體重50.9kg44.8kg51kg48.3kg身高1550158016101500圖3.2描述了駕駛員眼高的變化曲線,附圖3.3描述了駕駛員大腿寬度的變化曲,附表3.4描繪了所收集的駕駛員數(shù)據(jù)的膝寬曲線。前軸的位置應(yīng)該在膝蓋前后位置選擇。通過對上表的計算分析對隨人身坐高的下降對其它其它尺寸的影響有如下結(jié)論。駕駛員高度每下降60mm,質(zhì)心降低10mm,高度降低30mm,視線降低20mm,前懸伸長10mm,龍門前身20mm(龍門位置在髖部)。為了保證駕駛員操縱的舒適性和軸距設(shè)置的合理性前軸(龍門的位置)應(yīng)該在膝蓋和髖部之間選擇。圖3.2 眼高變化折線圖圖3.3 髖部寬度變化圖圖3.4 膝寬變化圖圖3.5高155cmCATIA人偶3.3.2轉(zhuǎn)彎特性相關(guān)參數(shù)計算轉(zhuǎn)彎特性的計算主要是為了選擇最優(yōu)的輪軸距而引用的,有第二章總體布置的形式轉(zhuǎn)向機構(gòu)選擇了阿卡曼是轉(zhuǎn)向機構(gòu),而阿卡曼是機構(gòu)來自于阿卡曼定理即全部車輪繞同一瞬心O回轉(zhuǎn),瞬時中心始終在后軸的延長線上。轉(zhuǎn)向特性公式3.1和轉(zhuǎn)彎半徑與轉(zhuǎn)向角公式3.2可以很好的解釋輪軸距的關(guān)系。主銷傾角軸線與地面相接點間距離與輪距尺寸接近,這里還有一段尺寸c為接地點與輪胎接地點距離。c值不能太小因為太小的話主銷旋轉(zhuǎn)過程中會使輪胎與路面產(chǎn)生較大的摩擦。表3.2描述了內(nèi)偏角與整車寬度的關(guān)系。即內(nèi)偏角越大需要預(yù)留的轉(zhuǎn)彎空間也相應(yīng)的增大。圖3.6 轉(zhuǎn)彎特性簡圖 cota= cot- BL (3.1) Rmin=Lsinmax (3.2) 式中:B主銷傾角延長線間的距離;L軸距;A前輪內(nèi)偏角;前輪外偏角;R最小轉(zhuǎn)彎半徑。表3.2內(nèi)偏角與整車寬度的關(guān)系表 L150015501600車輪前端橫向掃過距離10R=8640R=8929R=9217M=4011R=7640R=8123R=-8385M=4512R=7210R=7455R=7659M=5213R=6860R=6890R=7112M=5614R=6200R=6510R=6614M=6015R=6100R=5918R=6812M M=6565經(jīng)過計算發(fā)現(xiàn)在設(shè)計最小轉(zhuǎn)彎半徑8800mm的情況下內(nèi)偏角隨軸距L的增加而增加而內(nèi)外偏角的差之和B/L的值有關(guān),同時如果希望將車輪納入車身中的話我們會發(fā)現(xiàn)輪距增加會增大外偏角而其角度越大車身和車輪的距離就會越大這樣才能保證其最大偏角。經(jīng)過計算發(fā)現(xiàn)偏角每增加0.74距離d相應(yīng)增加3.228mm。初步將輪距B定為600mm3.3.3質(zhì)心幾何坐標(biāo)的測量質(zhì)心的位置對整車各個尺寸的確定是不可或缺重要的參量。需要測量的參量有: LZ1質(zhì)心距前軸的水平距離 LZ2質(zhì)心距后軸的水平距離 a1質(zhì)心距左前輪接地點的水平距離 a2質(zhì)心距右前輪接地點的水平距離 Hg質(zhì)心距地面的高度水平面即x y平面上質(zhì)心的幾何位置,可以根據(jù)測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算。如設(shè)質(zhì)心到前軸的距離為a那么到后軸的為根據(jù)公式可列如下方程表達(dá)其平衡關(guān)系。 G1=Gba+b=G1 (3.3) G2=Gaa+b=G2 (3.4)式中:G1地面對前軸的支持反力; G2地面對后軸的支持反力; G1前軸載荷; G2后軸載荷; A質(zhì)心到前軸距離; B質(zhì)心到后軸距離。測量原理:質(zhì)量反應(yīng)法 測量工具:磅秤或車輪負(fù)荷計,精度0.1%,卷尺,精度0.1%。測量步驟:(1)將后軸放置于已調(diào)整好的秤臺上,前軸停放在另一秤臺上或支撐物上,并保持在同一水平面上。在前軸和后軸相同高度處分別標(biāo)識記號點hi測定后軸軸重G2 (或前軸軸重G1)軸距L記號點高度hi和個輪的靜載半徑rs。(2)抬高汽車前軸(或后軸),使其縱向傾角分別為11、18、20測量每次抬高到規(guī)定角度時的軸重G2(或前軸重G1)和抬高高度hi。測量示意圖3.6.圖3.7 用質(zhì)量反應(yīng)法測質(zhì)心高度示意圖質(zhì)心高度hg按下式計算: hg=rs+GIG0LLh2-1 (3.5)式中:hg汽車抬高到某一規(guī)定角度的質(zhì)心高度 rs 汽車個車輪靜載半徑均值 GI汽車抬高到某一規(guī)定角度時,未被抬高車軸重增量 G0汽車總重 L汽車軸距 h汽車抬高到某一規(guī)定角度時,前后軸左右記號點離地高度增量均值絕對值之和最后有: hg=i=13hg1/3先后對H2號車進(jìn)行了5次測量每次3組數(shù)據(jù),但前兩次公式和測量條件有錯誤舍去。第3,4次角度變化太小在后期側(cè)翻計算中不符合實際情況舍去,第5次測量實驗得到數(shù)據(jù)符合側(cè)翻公式,也符合實際行駛情況。所以保留第5組數(shù)據(jù)作為理論依據(jù)。質(zhì)心位置計算 (z方向)如式3.5、3.4 X Y平面內(nèi)的質(zhì)心位置計算:G=890+330=1220a+b=1550890=1220a1550330=1220b1550a=1.131m=1131mmb=0.419m=419mm3.3.4抗側(cè)翻性的計算側(cè)向傾翻是指在本車以一定速度過彎時,由離心力使外側(cè)車輪附著力減少直至為零產(chǎn)生側(cè)翻的情況。當(dāng)離心力力矩 FHGa 傾翻 (3.6) FHGa 穩(wěn)定 (3.7)式中:H汽車重心高度;A轉(zhuǎn)彎時內(nèi)側(cè)輪接地點與中心的豎直線間的距離。通過上式我們可以得出抗側(cè)翻需要改變的參數(shù)為(1)減小h(降低質(zhì)心高度)(2)增大a(增大力矩即適當(dāng)增加輪距軸距)。由于駕駛員視線的限制駕駛姿勢不可能有進(jìn)一步的變化,質(zhì)心也不可能有太多的下降余地而且每個人的體態(tài)分布是不均勻的我們無法準(zhǔn)確的預(yù)測質(zhì)心的確切位置。我們暫定之心位置不變,通過改變輪軸距來增加抗側(cè)翻性,但是輪距和軸距是不可能無限增加的,所以我們對其關(guān)系進(jìn)行了得到了如下的數(shù)據(jù)。從下表3.3a/b/c的數(shù)據(jù)我們可以發(fā)現(xiàn)輪軸距與質(zhì)心幾何位置同過彎車速的關(guān)系,即降低車速,降低質(zhì)心高度增大輪軸距對抗側(cè)翻性都有提高。通過上述的計算和分析可以將各個尺寸參數(shù)暫定為如下表所示。表3.3 允許過彎最大速度與質(zhì)心高度的關(guān)系H輪距B0.60.650.70.750.80VV1V2V3V4V50.2014.214.414.715.015.20.2113.814.114.314.614.9 注: V為過彎速度 軸距L=1.5 (單位:m)H輪距B0.60.650.70.750.80VV1V2V3V4V50.2014.514.714.915.215.50.2114.114.314.614.815.1 注:軸距為1.55 (單位:m)H輪距B0.60.650.70.750.80VV1V2V3V4V50.2016.014.815.215.515.70.2115.614.414.815.115.3 注: 軸距L=1.6 (單位:m)3.4各總成的相關(guān)計算3.4.1制動總成的相關(guān)計算制動力的確定應(yīng)該保證節(jié)油車在滿載情況下于11斜坡上能完全制動,即沿斜面分力同制動力平衡。 GsinGcosf (3.8) G=mg (3.9)式中: 制動坡角 =11f滑動阻力系數(shù) f=1.0已知 sin11=0.19 cos11=0.98 通過汽車?yán)碚摰闹R分析可以得到如關(guān)系式3.11: FxbF=FZ (3.11)式中:Fxb地面制動力 F附著力 FZ車車輪給地面的法向反作用力 附著系數(shù) Fxb=Tur (3.12)式中:Tu摩擦片與鼓盤的制動力矩 R車輪半徑已知 Fxb= Gsin=0.19509.8=93.1N r=250mm Tu=93.10.25=372.4Nm根據(jù)以上的計算可以確定所需采購的制動閘的最小制動力,已達(dá)到計算要求為優(yōu)。3.4.2發(fā)動機最大功率及其轉(zhuǎn)速發(fā)動機的功率對節(jié)油成績的影響非常的大,功率應(yīng)該為當(dāng)時車速行駛時需要的行駛阻力和功率之和可用式3.13計算。發(fā)動機最大功率kw。 Pmax=1t(magf3600vmax+CDA76140Vmax3) (3.13)式中:t傳動系效率 ma汽車總重 重力加速度 滾動阻力系數(shù)由實驗確定 CD風(fēng)阻系數(shù) 迎風(fēng)面積 vmax最高車速km/h雖然本田125發(fā)動機已經(jīng)給出但是由于比賽不需要高速運行所以功率不會達(dá)到原發(fā)動機功率。根據(jù)設(shè)置目標(biāo)參: t=0.95 ma=50kg g=9.8N/kg CD=0.2 A=0.28m2 vmax=40km/h求得:Pmax = 6.22/8000kw(n/m)3.4.3發(fā)動機最大扭矩發(fā)動機的功率對節(jié)油成績的影響非常的大,功率應(yīng)該為當(dāng)時車速行駛時需要的行駛阻力和功率之和可用式3.14計算。 Mmax=7019aPmaxnp (3.14)式中 : Mmax 發(fā)動機最大扭矩 a 扭矩適應(yīng)系數(shù) Pmax最大功率 np 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)速試取a=1.2 解得 Mmax=6.543.4.4變速器檔位數(shù)傳動比的選擇 根究性能分析和對比,認(rèn)為變速機構(gòu)采用一擋傳動比二級傳動而變速機構(gòu)全部拆除。在方案改進(jìn)后,變速器的傳動比也發(fā)生了變化。為能夠使WH125-6發(fā)動機的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速在5000r/min;賽車的平均車速為25km/h;重新計算的傳動比由公式3.1得 ua=0.377nri ( 3.15)式中:ua為車速 (km/h); N為發(fā)動機轉(zhuǎn)速 (r/min);R為車輪半徑 (m);I為總的傳動比;為能夠使發(fā)動機經(jīng)常工作在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速,同時,發(fā)動機的工作情況是熄火、啟動;車的行駛速度先提速到40km/h后熄火滑行,當(dāng)車速降到15km/h在啟動發(fā)動機,如此循環(huán)。為了能有更好的節(jié)能工況,現(xiàn)利用經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速5000r/min,車速25km/h,車輪使用的是20英寸的輪胎,半徑是0.25m。因此,i=0.377nrua=0.37750000.2525=18.85為使發(fā)動機工作在5000r/min左右,車速在20-40km/h進(jìn)行反向驗證:此時i=18.85n=uai0.377r當(dāng)ua=20km/h時 n=uai0.377r=4000r/min;當(dāng)ua=30km/h時 n=uai0.377r=6000r/min;當(dāng)ua=40km/h時 n=uai0.377r=8000r/min;由以上數(shù)據(jù)可以得出賽車的行駛速度范圍是20-30km/h,發(fā)動機的轉(zhuǎn)速的范圍在4000-6000r/min,傳動比i=18.85。由以上數(shù)據(jù)可以得出賽車的行駛速度范圍是20-30km/h,發(fā)動機的轉(zhuǎn)速的范圍在4000-6000r/min,傳動比i=18.85。確定的傳動比為上限數(shù)字根據(jù)詳細(xì)設(shè)計考慮到整車的匹配情況可以考慮適當(dāng)減小以優(yōu)化整體裝配能力。3.5整車滾動阻力和空氣阻力對節(jié)油能力的影響根據(jù)汽車行駛功率平衡公式: Pmax=1t(magf3600vmax+CDA76140Vmax3) (3.16)式中 :t傳動系效率 ma汽車總重 重力加速度 滾動阻力系數(shù),由實驗確定 CD風(fēng)阻系數(shù) 迎風(fēng)面積 vmax最高車速km/h雖然本田125發(fā)動機已經(jīng)給出但是由于比賽不需要高速運行所以功率不會達(dá)到原發(fā)動機功率。根據(jù)設(shè)置目標(biāo)參: t=0.95 ma=50kg g=9.8N/kg CD=0.2 A=0.28m2 vmax=40km/h對滾動阻力分析后發(fā)現(xiàn)滾阻的大小主要影響因素是垂直載荷和道路情況輪胎滾阻系數(shù)有關(guān),輪胎的滾動阻力系數(shù) FW=CDA21.15ua2 (3.17)CD范圍:0.150.20;A范圍:0.300.40 m2。表3.4風(fēng)阻系數(shù)與迎風(fēng)面積關(guān)系表CD CDAA0.150.160.170.180.190.200.300.0450 0.0480 0.0510 0.0540 0.0570 0.0600 0.310.0465 0.0496 0.0527 0.0558 0.0589 0.0620 0.320.0480 0.0512 0.0544 0.0576 0.0608 0.0640 0.330.0495 0.0528 0.0561 0.0594 0.0627 0.0660 0.340.0510 0.0544 0.0578 0.0612 0.0646 0.0680 0.350.0525 0.0560 0.0595 0.0630 0.0665 0.0700 0.360.0540 0.0576 0.0612 0.0648 0.0684 0.0720 0.370.0555 0.0592 0.0629 0.0666 0.0703 0.0740 0.380.0570 0.0608 0.0646 0.0684 0.0722 0.0760 0.390.0585 0.0624 0.0663 0.0702 0.0741 0.0780 CDA范圍:0.0450.078CDA21.15范圍:0.0021276590.003687943 0.002130.00369FW范圍:0.00213ua20.00369ua2ua范圍:10km/h40km/hK=CDA21.15FW范圍:0.2135.904 表3.5風(fēng)阻與車速的關(guān)系通過上面的分析可以發(fā)現(xiàn)降低車身高度和縮小輪距對減少正投影面積有幫助但是對減少阻力的貢獻(xiàn)有限但是降低風(fēng)阻系數(shù)對降低風(fēng)阻貢獻(xiàn)頗多,根據(jù)已有的資料顯示奧迪和奔馳公司的市售車型都有CD值在0.270.28的車身,而有些賽車可以達(dá)到0.25水滴可達(dá)到0.05那么可不可以將風(fēng)阻降到0.10.15左右呢,如果可以達(dá)到那將對節(jié)油能力的提高有很大的益處。3.6本章小結(jié)本章對節(jié)能車的各個尺寸參數(shù)進(jìn)行了詳盡的數(shù)據(jù)收集和計算,對參數(shù)的選擇有了大量的證明和數(shù)據(jù)儲備。通過對后備駕駛員身體數(shù)據(jù)的收集對人機工程的設(shè)計有了明確的依據(jù),通過對發(fā)動機的功率計算選擇了較優(yōu)的傳動比,通過對轉(zhuǎn)彎特性的計算對輪軸距的關(guān)系有了大量的數(shù)據(jù)支持,通過對質(zhì)心的測量對過彎安全性有了數(shù)據(jù)的儲備。第4章 基于UG的H3號車總體設(shè)計4.1 UG軟件的產(chǎn)品介紹來自Siemens PLM 的NX使企業(yè)能夠通過新一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)實現(xiàn)向產(chǎn)品全生命周期管理轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。 NX 包含了企業(yè)中應(yīng)用最廣泛的集成應(yīng)用套件,用于產(chǎn)品設(shè)計、工程和制造全范圍的開發(fā)過程如圖4.1為進(jìn)入UG操作界面。 圖4.1 工作界面4.2 UG設(shè)計界面NX 是 UGS PLM 新一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng),它使得工程專業(yè)人員能夠推動革新以創(chuàng)造出更大的利潤。 NX 可以管理生產(chǎn)和系統(tǒng)性能知識,根據(jù)已知準(zhǔn)則來確認(rèn)每一設(shè)計決策。 NX 為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產(chǎn)品技術(shù)革新的工業(yè)設(shè)計和風(fēng)格提供了強有力的解決方案。利用 NX建模,工業(yè)設(shè)計師能夠迅速地建立和改進(jìn)復(fù)雜的產(chǎn)品形狀, 并且使用先進(jìn)的渲染和來最大限度地滿足設(shè)計概念的審美要求。 NX 優(yōu)于通用的設(shè)計工具,具有專業(yè)的管路和線路設(shè)計系統(tǒng)、鈑金
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