FSAE电动赛车前悬架结构设计与分析【双横臂式悬架含5张CAD图纸优秀课程毕业设计】.doc

FSAE电动赛车前悬架结构设计与分析摘要：本毕业设计对FSAE赛车前悬架的结构及特点进行比较，综合比对选取适合的悬架结构形式，最终确立FSAE电动赛车的前悬架采用双横臂式悬架结构；根据赛车参数，进行了大量的计算，根据数据确立了前悬架的尺寸，材料，以及悬架部件的选取以及参数，对影响安全性的零件，例如横向稳定杆和缓冲块都有明确的计算与设计，然后进行ADAMS建模、优化，最终确认主销外倾角，主销内倾角，均满足设计要求随之选用 proe软件对FSAE前悬架实施3D图形的创造；在建立三维模型的过程中，根据零件的三维坐标，生成三维模型，这样的精确度高再后，使用有限元分析软件ANSYS对整体结构进行静态分析和动态分析，在静态分析中，均符合设计要求，在动态分析中，着重对在0.5g加速状态和0.95g转弯状态下进行有限元分析，前悬架下控制器在这两种严格的工况下，所产生的应力集中问题，和应力变形问题，对这两种问题进行分析比对，对应力集中现象，都小于材料的屈服极限，说明满足安全的要求，对应力变形问题，也同样满足设计要求本次FSAE赛车的前悬架完全符合设计要求关键词：FSAE赛车；悬架；校核；有限元；Design and Analysis of Front Suspension Structureof FSAE Electric RacingAbstract：This graduation design the structure and characteristics of FSAE car front suspension is used in the comparison, comprehensive than to choose a suitable suspension structure, finally established FSAE electric car front suspension with double wishbone type suspension structure;According to the parameters of car, a large amount of calculation, based on the size of the data to establish the front suspension, materials, and the selection of suspension components and parameters, affecting the safety of spare parts, such as the horizontal stabilizer bar and buffer blocks are clearly calculation and design, then, ADAMS, modeling, optimization and finally confirm the king pin camber Angle, kingpin inclination Angle, meet the design requirements.Then using proe FSAE car front suspension three-dimensional organization simulation model is set up;In the process of establishing three-dimensional model, according to the components of the three-dimensional coordinates, generated 3 d model, the precision is high.Again later, using the finite element analysis software ANSYS static analysis and dynamic analysis was carried out on the whole structure, in static analysis, all comply with the design requirements, in the dynamic analysis, the state of accelerating in 0.5 g and 0.95 g condition in finite element analysis of turning, the front controller in both the strict conditions, the stress concentration problems, and stress deformation problem, the analysis of the two kinds of problems, the stress concentration phenomenon, are less than the yield limit of material, that meet the requirements of safety, the deformation and stress problem, also meet the design requirements.The FSAE car front suspension fully comply with the design requirements.analysis controller.Key words: FSAE racing; suspension; check; finite element;目 录摘要……………………………………………………………….…………………... IAbstract…………………………………………………………………...…………II目录……………………………………………………………….……...………..…III1.绪论……………………………………………………………….……………..….11.1国内研究现状…………………………………………………….……………….11.2国外研究现状…………………………………………………….…..………...…22. FSAE前悬架的建立………………………………………....………………..……32.1 FSAE 赛车悬架的选择…………………………………...…………...…………32.2前悬架参数设计……………………………………..………...…………...……..42.2.1对平顺性影响的各项参数……………………………………………………...42.2.2挠度计算………………………………………………………………………...52.2.3簧载质量与非簧载质量………………………………………………………...52.3螺旋弹簧的设计……………………....………………….………….………...….62.3.1螺旋弹簧类型的选择…………………………………………………………...62.3.2弹簧的关计算…………………………………………………………………...72.3减振器设计……………………………………………………………………….102.3.1减振器及其形式的选择……………………………………………………… .102.3.2相对阻尼系数……………………………….………………………………….112.3.3减振器阻尼系数的确定………………………………………………………..112.3.4最大卸荷力的确定………….………………………………………………….112.3.5减振器尺寸的确定……………………………………………………………..122.4上、下横臂长度的确定………………………………………………………….122.5横向稳定杆设计………………………...………………………………………..122.5.1稳定杆直径计算………………………………………………………………..132.6缓冲块…………………………………………………...……………………….143. 对FSAE的前悬架进行三维建模…………………….…….……………………153.1前悬架运动学参数的分析………………………………………...…..……...…174.控制臂的有限元分析………………………………..……..…………...…..….…204.1有限元法的介绍…………………………..………………………...…………...204.2控制臂有限元模型建立………………………….…………………..……….…204.2.1几何模型……………………………….………………………………………204.2.2网格划分及网格质量控制…………………………………………………….214.2.3材料属性定义………………………………………………………………...224.2.4惯性释放及模型的约束与加载……………………………………………...224.3典型极限工况控制臂结构有限元分析………………………………………...224.3.1 0.5g加速工况………………………………………………………………….224.3.2 0.95g转向工况……………………………………………………………...…235.总结与展望…………………………………….….………..……………………..255.1总结…………………………………………….……………………...…………255.2展望…………………………………………….…………………………...……26参考文献…………………………………………….………………………….……27致谢…………………………………………………..………………………………28 充值购买-充值下载设计文档后，加Q--1459919609免费领取图纸1绪论中国大学生方程式汽车大赛[1]（简称“中国FSAE”）是针对职业教育汽车相关专业和高等教育车辆工程专业在读学生，设立的关于汽车的结构设计和创造的竞赛。

由五名学生和一位老师带队参加比赛，比赛的主要内容和规则是：首先，给每支参赛队一年的时间，去完成比赛用车的设计与制造；然后，对比赛用车的加速性能、制动系统和操控性进行优化升级；最后，在主办地完成相应赛段的比赛我国第一届FSAE举办于2010年，由中国汽车工程学会发起[2]，国内汽车传媒的领头羊——易车（BITAUTO）投资，并引领着中国二十所大学汽车院系联合主办中国创造擎动未来”选定为FSAE竞赛的标语，并以汽车基本理论教育与汽车生产基地为根基，坚持自我创新、独立研究和优中选优的原则作为大赛的准则自从大赛举办以来，吸引了越来越多的高效学生组队来参加，充满一片欣欣向荣的景象FSAE大赛举办的目的是：（1）提高在校大学的创新意识和动手实践能力，积累实践经验，让书本中的知识真正应用于实践中去，提高学生们的结构设计、制造工艺、成本核算和团队合作这四个方面的能力；（2）搭建我国汽车相关技能的教育与选拔平台；（3）为我国汽车行业储备和训练高水平人才，让我国从“制造大国”成为“制造强国”FSAE大赛本质上是学生竞赛，并没有利益关系的公益事业其运营模式将优秀高等院校学生科研资源与社会制造资源融合在一起，吸引社会投资赞助。

本论文在FSAE大赛的背景下，对参加比赛的赛车的前悬架结构进行设计，并完成各项参数的分析1.1国内研究现状 21世纪以后，我国在悬架方面，有了较快的进步西安交通大学。