大学生方程式赛车转向系统优化设计.docVIP

河 北 工 业 大 学 毕业设计说明书(论文) 作 者： 段正阳 学 号： 090308 学 院： 机械工程学院 系(专业)： 车辆工程 题 目： 大学生方程式赛车转向系统优化设计 指导者： 张小俊 （副教授） 评阅者： 2013 年 5 月 25 日  大学生方程式赛车转向系统优化设计 摘要： 大学生方程式大赛（FSAE）为热爱赛车的在读大学生举办的一项竞赛，各个车队需要在一年的时间内制造出一辆在加速、刹车、操控性方面表现优异且足够稳定耐久的赛车，保证其能够成功完成赛事所有项目。 对汽车来说，转向系是用来保持或者改变行驶方向的机构，并且在转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。论文首先分析了转向系的作用、基本构成、要求和总体性能，根据赛车的特殊需求设计了齿轮齿条式转向器，同时确定了转向系的空间位置、结构特点及转向梯形的型式，还分析了转向器的啮合传动的特点和传动效率。基于已知的赛车数据如轴距，整备质量等参数，计算了转向系所需要的相关数据，进行了转向器的转向系传动比、力传动比、角传动比等计算，并且对转向系各部件进行了强度校核。最后，用UG对转向器进行了详细建模，用Matlab和Adams对转向系进行了结构优化和动力学仿真优化，同时绘制了CAD装配图。 关键词：FSAE赛车；齿轮齿条式转向器；设计；优化 Title: The simulating design of Formula Student racing steering system Abstract： Formula SAE,a competition held for undergraduates hot for racing cars, requires a years time to process a racing car performing excellent in accelerating, braking, and handling with excellent stability and durable enough, finally it can complete the competition under rules and pass all projects. For vehicle，steering system is used to maintain or change the car driving direction, when in automotive steering, it should guarantee the steering wheel angle with harmonious change. Firstly,this paper analyzed the role, basic structure, requirements, and overall performance of the steering system, according to the specific requirements of racing cars design of the rack and pinion steering gear,at the same time determined the spatial location, structure, characteristics of steering system and steering trapezoid type, also the steering gear meshing transmission characteristics and transmission efficiency. Based on known data such as car wheelbase, curb weight and parameters, the relevant data, the steering angle of steering gear ratio,the transmission ratio was calculated, and the intensity of steering system parts is ensured. Finally, built the steering gear model in detail with UG, optimized the steering system struct