大学生方程式赛车平衡杆机构的设计.pdfVIP

100 机电技术机电技术 2014年2月 大学生方程式赛车平衡杆机构的设计大学生方程式赛车平衡杆机构的设计 王 鹭 彭育辉 （福州大学机械工程及自动化学院，福建福州350116） 摘 要：针对FSAE方程式赛车对制动性能的要求，基于杠杆原理，设计了一种平衡杆机构用于调节前、后轴制动管路 压力。设计的平衡杆机构与浮钳盘式制动器、H型双回路液压制动系统、并联式主缸配套安装使用。利用随路面情况来 改变杠杆比的方法，调节前、后轴制动管路压力，实现前后车轮能同时抱死。 关键词：平衡杆；制动力；制动抱死 中图分类号：U463.5 文献标识码：A 文章编号：1672-4801（2014）01-100-02 中国大学生方程式汽车大赛（FormulaStu⁃ 针对F1赛车的特点，本设计利用杠杆原理设计了 dentChina，简称：FSC）是一项由高等院校汽车工 平衡杆机构作为前后制动力的调节装置。 程或汽车相关专业在校学生组队参加的汽车设计 1.1 平衡杆机构的作用 与制造比赛。制动系统是赛车设计制造中十分重 为了保证不同的路面情况以及载荷下汽车的 要的一部分，方程式汽车大赛组委会制定的制动 制动安全，避免后轮抱死侧滑，很多汽车上都安装 [1] 系统设计规则 如下：1）赛车必须配备有制动系 了各种形式的压力调节阀来确保前后轮制动力的 统，并且作用于所有四个车轮上，而且只被一个控 [3] 分配接近理想的情况 。本设计中，采用平衡杆的 制器控制。2）它必须有两套独立的液压回路，以 设计来达到此要求。当汽车行驶过程中载荷或者 防系统泄漏或失效时，至少在两轮上还保持有有 路面附着系数发生变化时，平衡杆主要是通过改 效的制动力。每个液压回路必须有其专属的储油 变自身的杠杆比来改变前后制动力的分配比以确 罐（可用独立储油罐或用原厂的储油罐）。3）单个 保最佳的情况，让前后轮能够同时抱死。 制动作用时，有限的滑移差是可以接受的。4）制 1.2 平衡杆调节原理 动系统必须在给定的测试中，能够抱死所有四个 如图1所示，假设踏板力为F，则在平衡支杆 轮。5）线控制动是禁止的。6）没有保护的塑料制 两端受到的力F 和F有以下关系：1 2 动线是禁止的。7）制动系统必须装有碎片护罩， 以防传动系失效或小碰撞（引起的碎片破坏制动 F=F +F1 2 （1） 系统）。 F ×L =F ×L1 1 2 2 （2） 赛车参加赛道比赛之前，赛车的制动系统必 须通过动态测试，测试时，赛车将首先在制动检查 官规定的直道上加速，在直道末端，赛车必须制动 至静止，并要求四轮抱死且不跑偏。 所以，必须设计一种支持前、后制动管路压力 分配的调节机构装置，当路面附着系数发生改变 时，通过该调节结构，前、后轴的制动力分配情况 也能进行调节，使前、后车轮能够同时抱死。 图图11 杠杆原理示意图杠杆原理示意图 所以，如果能调节支点位置，就可以改变L 、L 1 设计方案的讨论与选择