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中国巴哈大赛赛车底盘设计开题报告

1.选题背景

中国汽车工程学会巴哈大赛BajaSAEChina(简称BSC大赛）是由

中国汽车工程学会（SAEChina,简称中汽协会）主办，在各院校间开

展的小型越野赛车设计和制作竞赛。此项赛事起源于美国，是大学生

方程式赛车的前身，适合各职业院校和本科低年级学生参与。竞赛包

括多种静态与动态项目测试，静态项目包括技术检查，赛车设计，成

本与制造，商业营销等。动态项目包括牵引力，绕桩，直线加速，操

控性，耐力比赛等。2015年8月26日中国汽车工程协会在山东省潍

坊市成功举办了第一届巴哈大赛，成为世界上第六个举办巴哈比赛的

国家。

选题意义

中国的巴哈大赛起步较晚，仍处在一个起步阶段，国内参加参加

比赛的多是职业院校，本科院校涉及较少，相关资料也比较匮乏。因

此，本次我们团队的选题研究对本校的巴哈赛车的研究开发有一定的

现实，可为日后参加巴哈大赛奠定一定的理论和实践基础。同时激发

同学们对于汽车运动的爱好和学习兴趣，深入掌握汽车结构设计，制

造，装配，调教维修，市场营销等多方面的专业知识和技能，提高我

们的团队协作能力。通过这样与现实紧密贴合的选题研究，为我们以

后进入汽车相关领域，积累了宝贵的经验。

2.国内外研究现状

巴哈大赛在国外起源较早，1976年就已开始举办，技术积累相

对深厚。在基础参数选择方面有了大量的实践经验，包括但不限于轴

距的合理选择，车重的合理估计，轮辋轮胎选择，AISI4130管件的加

工工艺相对成熟。车辆各系同的轻量化改进。综合近几年国外参赛队

伍的设计情况来看，轴距在60到64英寸（152.4到160公分），离

地间隙选取为12到16英寸（30到40公分），整备质量在350到400

磅（158.9到181.6千克），轮胎多选用22到25英寸的大尺寸越野

轮胎。

长期的参赛经历，足够的资金投入，在CVT变速箱的改装方面，

国外院校各有千秋。广泛采用四速CVT,最大车速在35英里/小时，通

过测功机标定最大扭矩和相应转速。通过有限元分析对CVT变速箱进

行轻量化改进。

车架设计方面，都选择桁架式车架，结合各自的设备进行应力分

析，意图做到最大程度轻量化，并兼顾稳定性和耐用性。而且在车架

顶梁结合处的弯曲度加工技术成熟。悬架系统由于赛事限制均采用双

A臂独立悬架和弹簧阻尼系统。同样进行有限元分析，轻量化改进，

以减轻簧下质量，提高稳定性，并简化其结构。转向系统采用机械转

向结构，主要在于方向机的优化，相关机械零件的静平衡，动平衡计

算。

而国内的巴哈大赛起步较晚，各参赛队伍水平参差不齐。主要是

高职院校和大学低年级同学参加，主要设计工作依靠外包。但是基本

已经实现传动系统的布置，变速器的改进，制动系统的优化布置。在

车身车架设计方面目前主要致力于其稳定性，安全性，加强筋较多，

轻量化改进不足，车重过大。动力匹配方面的技术积累不足，多次出

现参赛车辆动态测试中因故障无法完成比赛。赛事规则放开后，也有

企业车队参与，设计，加工水平相对较高，资金投入也大。

3.设计初步构想

由于是初次涉及巴哈赛车，因此这次的车辆底盘设计主要是依据

2017年必威体育精装版的赛事规则。首先使车辆符合赛车规则，通过静态测试。

因此车架的设计依据巴哈大赛2017年必威体育精装版规则中给出的车架(如图一

所示)为基础，进行改进加强设计。主要是加强筋的增加以及进行一

定的轻量化设计。

图一

难点部分是后部防滚环的加工制作

RRH是位于驾驶员后部，有平面弯管结构组成的防滚环，定义为座舱

的后端面。驾驶员和座椅应完全位于RRH前端。理论上RRH应该是

垂直的。但是根据设计和车辆布置的需要，可以与垂直面最多成20

度夹角。在内部座椅底部上方688mm点处测得的RRH最低宽度至少

为736mm。RRH的垂直部分可以是平直的或弯曲的，其两端与顶部

和底部水平面LC相交点进行连接，垂直构件和LC构件都是连续钢管，

不得有其他连接方式。

传动系统的设计主要是CVT变速箱的匹配和机箱的制作。一般采用4

速CVT变速箱。传动效率为88%。那么接下来的就是传动比的确定以

及在赛事条件下最大车速的估算。赛事要求发动机最大转速为

3800RPM,我们就要确定在0到3800转的范围内的车速扭矩，进行CVT

的挡位标定，使