本田節(jié)能競(jìng)技賽車(chē)轉(zhuǎn)向及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD+CATIA】

本田節(jié)能競(jìng)技賽車(chē)轉(zhuǎn)向及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD+CATIA】,說(shuō)明書(shū)+CAD+CATIA,本田節(jié)能競(jìng)技賽車(chē)轉(zhuǎn)向及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD+CATIA】,本田,節(jié)能,競(jìng)技,賽車(chē),轉(zhuǎn)向,傳動(dòng)系統(tǒng),設(shè)計(jì),說(shuō)明書(shū),仿單,cad,catia 大 連 大 學(xué)本 科 畢 業(yè) 論 文 (設(shè) 計(jì) )開(kāi) 題 報(bào) 告論 文 題 目 ： 本 田 節(jié) 能 競(jìng) 技 賽 車(chē) 傳 動(dòng) 及 轉(zhuǎn) 向 系 設(shè) 計(jì)學(xué) 院 ： 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院 專(zhuān) 業(yè) 、 班 級(jí) ： 車(chē) 輛 131學(xué) 生 姓 名 ： 何 夢(mèng)指 導(dǎo) 教 師 （ 職 稱(chēng) ） ： 張 志 新 （ 講 師 ）2016 年 12 月 31 日 填 1 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 開(kāi) 題 報(bào) 告 要 求開(kāi) 題 報(bào) 告 既 是 規(guī) 范 本 科 生 畢 業(yè) 論 文 工 作 的 重 要 環(huán) 節(jié) ， 又 是 完 成 高 質(zhì) 量 畢 業(yè) 論 文（ 設(shè) 計(jì) ） 的 有 效 保 證 。 為 了 使 這 項(xiàng) 工 作 規(guī) 范 化 和 制 度 化 ， 特 制 定 本 要 求 。一 、 選 題 依 據(jù)1.論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 題 目 及 研 究 領(lǐng) 域 ；2.論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 工 作 的 理 論 意 義 和 應(yīng) 用 價(jià) 值 ；3.目 前 研 究 的 概 況 和 發(fā) 展 趨 勢(shì) 。二 、 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 研 究 的 內(nèi) 容1.重 點(diǎn) 解 決 的 問(wèn) 題 ；2.擬 開(kāi) 展 研 究 的 幾 個(gè) 主 要 方 面 （ 論 文 寫(xiě) 作 大 綱 或 設(shè) 計(jì) 思 路 ） ； 3.本 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 預(yù) 期 取 得 的 成 果 。三 、 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 工 作 安 排1.擬 采 用 的 主 要 研 究 方 法 （ 技 術(shù) 路 線 或 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) ） ；2.論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 進(jìn) 度 計(jì) 劃 。四 、 文 獻(xiàn) 查 閱 及 文 獻(xiàn) 綜 述學(xué) 生 應(yīng) 根 據(jù) 所 在 學(xué) 院 及 指 導(dǎo) 教 師 的 要 求 閱 讀 一 定 量 的 文 獻(xiàn) 資 料 ， 并 在 此 基 礎(chǔ) 上 通過(guò) 分 析 、 研 究 、 綜 合 ， 形 成 文 獻(xiàn) 綜 述 。 必 要 時(shí) 應(yīng) 在 調(diào) 研 、 實(shí) 驗(yàn) 或 實(shí) 習(xí) 的 基 礎(chǔ) 上 遞 交 相關(guān) 的 報(bào) 告 。 綜 述 或 報(bào) 告 作 為 開(kāi) 題 報(bào) 告 的 一 部 分 附 在 后 面 ， 要 求 思 路 清 晰 ， 文 理 通 順 ，較 全 面 地 反 映 出 本 課 題 的 研 究 背 景 或 前 期 工 作 基 礎(chǔ) 。五 、 其 他 要 求1.開(kāi) 題 報(bào) 告 應(yīng) 在 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 工 作 開(kāi) 始 后 的 前 四 周 內(nèi) 完 成 ； 2.開(kāi) 題 報(bào) 告 必 須 經(jīng) 學(xué) 院 教 學(xué) 指 導(dǎo) 委 員 會(huì) 審 查 通 過(guò) ；3.開(kāi) 題 報(bào) 告 不 合 格 或 沒(méi) 有 做 開(kāi) 題 報(bào) 告 的 學(xué) 生 ， 須 重 做 或 補(bǔ) 做 合 格 后 ， 方 能 繼 續(xù) 論文 （ 設(shè) 計(jì) ） 工 作 ， 否 則 不 允 許 參 加 答 辯 ；4.開(kāi) 題 報(bào) 告 通 過(guò) 后 ， 原 則 上 不 允 許 更 換 論 文 題 目 或 指 導(dǎo) 教 師 ；5.開(kāi) 題 報(bào) 告 的 內(nèi) 容 ， 要 求 打 印 并 裝 訂 成 冊(cè) （ 部 分 專(zhuān) 業(yè) 可 根 據(jù) 需 要 手 寫(xiě) 在 統(tǒng) 一 紙 張上 ， 但 封 面 需 按 統(tǒng) 一 格 式 打 印 ） 。 2 一 、 選 題 依 據(jù)1、 研 究 領(lǐng) 域車(chē) 輛 工 程 -競(jìng) 技 車(chē) 傳 動(dòng) 及 轉(zhuǎn) 向 設(shè) 計(jì)2、 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 工 作 的 理 論 意 義 和 應(yīng) 用 價(jià) 值節(jié) 能 競(jìng) 技 賽 車(chē) 與 普 通 汽 車(chē) 的 結(jié) 構(gòu) 布 局 相 似 ,由 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 、 底 盤(pán) 和 車(chē) 身 三 大 部 分 組 成 。發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 改 造 無(wú) 疑 是 各 賽 車(chē) 隊(duì) 攻 關(guān) 的 重 點(diǎn) ,也 是 節(jié) 能 減 排 技 術(shù) 發(fā) 展 的 主 導(dǎo) 性 方 向 底 盤(pán)的 設(shè) 計(jì) 關(guān) 鍵 在 于 減 小 摩 擦 損 失 和 提 高 機(jī) 械 傳 動(dòng) 的 效 率 車(chē) 身 設(shè) 計(jì) 的 重 點(diǎn) 在 于 外 形 美 觀 、輕 重 量 和 較 低 的 空 氣 阻 力 系 數(shù) 。本 田 節(jié) 能 競(jìng) 技 大 賽 適 時(shí) 迎 合 了 時(shí) 代 提 高 社 會(huì) 節(jié) 能 和 環(huán) 保 意 識(shí) 的 要 求 ,激 發(fā) 各 參 賽車(chē) 隊(duì) 通 過(guò) 各 項(xiàng) 獨(dú) 創(chuàng) 技 術(shù) 不 斷 挖 掘 一 升 汽 油 的 無(wú) 限 潛 能 ,使 其 從 中 體 會(huì) 到 節(jié) 能 重 要 性 的同 時(shí) ,提 高 參 賽 者 的 思 考 和 實(shí) 踐 能 力 ,更 為 將 來(lái) 汽 車(chē) 節(jié) 能 方 面 的 實(shí) 際 應(yīng) 用 帶 來(lái) 了 無(wú) 限新 的 可 能 。3、 目 前 研 究 的 概 況 和 發(fā) 展 趨 勢(shì)動(dòng) 力 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 即 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 一 變 速 器 一 驅(qū) 動(dòng) 橋 一 驅(qū) 動(dòng) 輪 系 統(tǒng) ,它 是 汽 車(chē) 重 要 組 成 部 分 。 選 擇 動(dòng) 力 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 參 數(shù) 的 方 法 有 兩 種 ： 一 種 是 整 車(chē) 主 要 參 數(shù) 和 傳 動(dòng) 系 參 數(shù) 含 輪 胎確 定 后 ,選 擇 合 適 的 發(fā) 動(dòng) 機(jī) ； 另 一 種 是 整 車(chē) 參 數(shù) 和 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 確 定 后 ,選 擇 合 適 的 傳 動(dòng) 系 。能 與 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 合 理 匹 配 的 傳 動(dòng) 系 可 以 使 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 經(jīng) 常 在 其 理 想 工 作 區(qū) 附 近 工 作 。 這 樣 不 僅可 以 減 少 燃 油 消 耗 ,減 輕 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 磨 損 ,提 高 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 使 用 壽 命 ,而 且 可 以 取 得 良 好 的 排放 效 果 。在 實(shí) 際 設(shè) 計(jì) 中 ,要 想 通 過(guò) 轉(zhuǎn) 向 機(jī) 構(gòu) 使 所 有 車(chē) 輪 在 每 一 個(gè) 轉(zhuǎn) 向 角 度 都 能 繞 同 一 個(gè) 瞬心 轉(zhuǎn) 動(dòng) 是 無(wú) 法 實(shí) 現(xiàn) 的 。 通 常 的 做 法 是 依 靠 經(jīng) 驗(yàn) 公 式 來(lái) 設(shè) 計(jì) 。 在 研 究 中 ,則 采 用 優(yōu) 化 算法 ,建 立 目 標(biāo) 函 數(shù) ,求 解 出 最 優(yōu) 值 。 眾 多 的 優(yōu) 化 研 究 方 法 都 認(rèn) 為 ,對(duì) 于 特 定 轉(zhuǎn) 向 機(jī) 構(gòu) ,可以 將 整 個(gè) 系 統(tǒng) 拆 分 成 幾 個(gè) 小 系 統(tǒng) 來(lái) 考 慮 ,即 每 一 個(gè) 轉(zhuǎn) 向 橋 均 可 由 一 個(gè) 轉(zhuǎn) 向 梯 形 機(jī) 構(gòu) 來(lái)保 證 左 右 轉(zhuǎn) 向 輪 按 轉(zhuǎn) 向 規(guī) 律 偏 轉(zhuǎn) ,而 兩 前 橋 之 間 的 運(yùn) 動(dòng) 協(xié) 調(diào) 關(guān) 系 則 需 要 根 據(jù) 具 體 情 況設(shè) 計(jì) 搖 臂 機(jī) 構(gòu) 來(lái) 加 以 保 證 ,通 常 研 究 者 認(rèn) 為 ,梯 形 機(jī) 構(gòu) 是 無(wú) 須 進(jìn) 行 優(yōu) 化 的 ,左 右 車(chē) 輪 的關(guān) 系 完 全 可 以 由 獨(dú) 立 設(shè) 計(jì) 的 梯 形 機(jī) 構(gòu) 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 。 主 要 影 響 多 軸 轉(zhuǎn) 向 特 性 的 是 搖 臂 機(jī) 構(gòu) 。因 此 大 多 數(shù) 轉(zhuǎn) 向 機(jī) 構(gòu) 的 研 究 將 搖 臂 機(jī) 構(gòu) 作 為 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 研 究 的 重 點(diǎn) ,并 根 據(jù) 優(yōu) 化 理 論 編寫(xiě) 了 許 多 有 效 的 計(jì) 算 軟 件 。 在 未 來(lái) ， 節(jié) 能 競(jìng) 技 車(chē) 的 發(fā) 展 從 結(jié) 構(gòu) 上 來(lái) 說(shuō) ， 必 然 是 減 小 汽 車(chē) 在 行 駛 過(guò) 程 中 的 自 身消 耗 ,通 過(guò) 以 下 途 徑 可 以 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) ： 減 少 行 駛 阻 力 ,通 過(guò) 改 進(jìn) 車(chē) 身 造 型 、 改 善 車(chē) 身 結(jié) 構(gòu) 來(lái)減 少 空 氣 阻 力 通 過(guò) 改 進(jìn) 輪 胎 結(jié) 構(gòu) 減 少 滾 動(dòng) 阻 力 ； 底 盤(pán) 輕 量 化 ,采 用 新 型 輕 質(zhì) 材 料 ,通 過(guò)可 靠 性 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 使 整 車(chē) 輕 量 化 ,使 各 總 成 部 件 、 附 件 緊 湊 ； 提 高 驅(qū) 動(dòng) 效 率 ,采 用 自 動(dòng) 或無(wú) 級(jí) 變 速 系 統(tǒng) ,減 少 軸 承 和 齒 輪 的 摩 擦 損 失 ,提 高 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 的 傳 動(dòng) 效 率 。 3 二 、 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 研 究 的 內(nèi) 容1.重 點(diǎn) 解 決 的 問(wèn) 題完 成 轉(zhuǎn) 向 、 傳 動(dòng) 、 剎 車(chē) 系 統(tǒng) 、 離 合 器 的 設(shè) 計(jì) 與 計(jì) 算 。2.擬 開(kāi) 展 研 究 的 幾 個(gè) 主 要 方 面 （ 論 文 寫(xiě) 作 大 綱 或 設(shè) 計(jì) 思 路 ）（ 1） 通 過(guò) 查 閱 各 種 資 料 ， 了 解 本 設(shè) 計(jì) 的 意 義 、 研 究 概 況 和 發(fā) 展 趨 勢(shì) ；（ 2） 對(duì) 轉(zhuǎn) 向 系 、 傳 動(dòng) 系 、 剎 車(chē) 系 統(tǒng) 、 離 合 器 進(jìn) 行 設(shè) 計(jì)（ 3） 運(yùn) 用 CATIA對(duì) 傳 動(dòng) 系 、 轉(zhuǎn) 向 系 、 剎 車(chē) 系 統(tǒng) 、 離 合 器 的 各 關(guān) 鍵 部 件 進(jìn) 行 三 維 設(shè)計(jì) ； （ 4） 通 過(guò) 改 進(jìn) 后 的 參 數(shù) 得 出 結(jié) 論 ；3.本 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 預(yù) 期 取 得 的 成 果通 過(guò) 對(duì) 競(jìng) 技 車(chē) 轉(zhuǎn) 向 及 傳 動(dòng) 系 的 學(xué) 習(xí) 了 解 深 入 ， 加 深 對(duì) 汽 車(chē) 轉(zhuǎn) 向 及 傳 動(dòng) 系 的 優(yōu) 化 意 識(shí) ， 設(shè) 計(jì) 出 更 節(jié) 能 更 安 全 的 競(jìng) 技 車(chē) 。（ 1） 完 成 10000字 左 右 的 畢 業(yè) 論 文 ；（ 2） 完 成 3000字 左 右 的 外 文 文 獻(xiàn) 翻 譯 ；（ 3） 使 用 CATIA建 模 和 三 維 設(shè) 計(jì) ；（ 4） 繪 制 3張 A0圖 紙 。 4 三 、 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 工 作 安 排1.擬 采 用 的 主 要 研 究 方 法 （ 技 術(shù) 路 線 或 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) ） ；車(chē) 輛 必 須 為 3輪 以 上 （ 包 括 3輪 ） ， 要 求 其 結(jié) 構(gòu) 無(wú) 論 在 停 止 時(shí) 還 是 行 駛 都 為 3輪 以 上 （ 包括 3 輪 ） 結(jié) 構(gòu) 且 能 自 行 站 立 ， 全 高 1.8m 以 下 ， 軸 距 1.0米 以 上 ， 全 長(zhǎng) 3.5米 以 下 ， 輪 距 0.5米以 上 ， 全 寬 1.7米 以 下 ， 排 氣 管 副 泵 超 出 車(chē) 身 后 面 及 側(cè) 面 10cm 以 上 ， 剎 車(chē) 配 線 等 結(jié) 構(gòu) 需 要 從 車(chē)內(nèi) 穿 過(guò) ， 以 免 與 地 面 接 觸 造 成 摩 擦 。2.論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 進(jìn) 度 計(jì) 劃第 1周 ： 理 解 設(shè) 計(jì) 任 務(wù)第 2周 ： 查 閱 相 關(guān) 文 獻(xiàn) ， 英 文 文 獻(xiàn) 不 少 于 5篇第 3周 ： 閱 讀 文 獻(xiàn) ， 撰 寫(xiě) 開(kāi) 題 報(bào) 告第 4周 ： 進(jìn) 行 開(kāi) 題 報(bào) 告 答 辯 。 完 成 外 文 資 料 的 翻 譯 。第 56周 ： 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì)第 79周 ： 驅(qū) 動(dòng) 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 第 10周 ： 離 合 器 設(shè) 計(jì) 準(zhǔn) 備 4月 10 日 -14日 之 間 的 中 期 檢 查 ， 要 求 有 ppt.第 14周 ： 整 理 設(shè) 計(jì) 資 料 。 撰 寫(xiě) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 。第 15周 ： 總 結(jié) 設(shè) 計(jì) 準(zhǔn) 備 答 辯 5 四 、 需 要 閱 讀 的 參 考 文 獻(xiàn)1張 建 雄 . 汽 車(chē) 轉(zhuǎn) 向 系 的 工 作 原 理 及 故 障 分 析 J. 民 營(yíng) 科 技 ,2015,11:45-46.2馮 帆 ,劉 優(yōu) . 汽 車(chē) 轉(zhuǎn) 向 系 硬 點(diǎn) 布 置 J. 科 技 風(fēng) ,2016,08:175-177.3趙 寶 平 ,劉 曉 雪 ,鄧 飛 虎 . 電 子 助 力 轉(zhuǎn) 向 系 及 四 輪 轉(zhuǎn) 向 系 淺 析 (一 )J. 汽 車(chē) 維 修 與 保養(yǎng) ,2016,08:103-105.4趙 國(guó) 才 . 汽 車(chē) 節(jié) 能 技 術(shù) 路 徑 分 析 J. 西 南 師 范 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) (自 然 科 學(xué) 版 ),2014,12:117-121.5徐 青 龍 ,禚 寶 國(guó) ,林 歡 ,王 偉 . 基 于 MATLAB 的 汽 車(chē) 電 動(dòng) 助 力 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 轉(zhuǎn) 向 特 性 分 析 J. 科 技信 息 ,2014,04:54-55.6莫 易 敏 ,田 蜜 . 微 型 汽 車(chē) 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 功 率 損 失 建 模 計(jì) 算 J. 機(jī) 械 傳 動(dòng) ,2013,02:47-49.7殷 文 芬 . 汽 車(chē) 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 參 數(shù) 的 優(yōu) 化 選 擇 J. 時(shí) 代 農(nóng) 機(jī) ,2016,02:32-34.8于 勝 武 . 汽 車(chē) 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 構(gòu) 造 與 工 作 原 理 分 析 J. 產(chǎn) 業(yè) 與 科 技 論 壇 ,2012,23:51-52.9王 曉 林 ,于 士 軍 . 輕 型 載 貨 汽 車(chē) 離 合 器 的 設(shè) 計(jì) J. 工 程 塑 料 應(yīng) 用 ,2016,03:53-55.10薛 殿 倫 ,李 笛 ,鐘 鑫 ,劉 愷 . 不 同 車(chē) 輛 載 荷 的 AMT 車(chē) 輛 起 步 過(guò) 程 離 合 器 控 制 J. 機(jī) 械 傳 動(dòng) ,2013,10:126-128+144.11Investigation of Energy Efficient Power Coupling Steering System for Dual MotorsDrive High Speed Tracked Vehicle. December 2016,Volume 104,Issue 3,pp372 377.12Rabiatuladawiyah Abu Hanifah,Siti Fauziah Toha.Power reduction optimization withswarm based techniquein electricpower assist steering system.May2016,Volume 102,Issue4,pp 444 452.13Vivan Govender,Steffen Mller.Modelling and Position Control of an Electric PowerSteering System.june 2016,Volume 49, Issue 11, pp312 318.14R. Uma Maheswari,R. Umamaheswari.Trends in non-stationary signal processingtechniques applied to vibration analysis of wind turbine drive train.15 February2017,Volume 85,Issue 6,pp296 311.15Mohsen Rahimi.Drive train dynamics assessment and speed controller design invariable speed wind turbines.April 2016,Volume 89, Issue 5,pp16 29. 附 ： 文 獻(xiàn) 綜 述 6 文 獻(xiàn) 綜 述本 田 節(jié) 能 競(jìng) 技 大 賽 是 將 參 賽 團(tuán) 隊(duì) 設(shè) 計(jì) 制 作 的 汽 車(chē) 在 規(guī) 定 時(shí) 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(xiàng) 賽 事 。 其 中參 加 比 賽 的 車(chē) 輛 均 搭 載 由 本 田 技 研 工 業(yè) 投 資 有 限 公 司 開(kāi) 發(fā) 的 彎 梁 車(chē) 的 125cc化 油 器 低油 耗 四 沖 程 發(fā) 動(dòng) 機(jī) ， Honda節(jié) 能 競(jìng) 技 大 賽 于 1981年 在 日 本 創(chuàng) 辦 ,至 今 已 有 35年 的 歷 史 。比 賽 要 求 參 賽 車(chē) 輛 使 用 統(tǒng) 一 的 Honda低 油 耗 汽 油 發(fā) 動(dòng) 機(jī) ,發(fā) 動(dòng) 機(jī) 以 外 的 車(chē) 架 和 車(chē) 身 等完 全 由 各 車(chē) 隊(duì) 獨(dú) 自 創(chuàng) 作 ,每 支 參 賽 隊(duì) 帶 來(lái) 的 都 是 世 界 上 獨(dú) 一 無(wú) 二 的 賽 車(chē) 。 賽 車(chē) 在 指 定的 賽 道 內(nèi) 跑 完 賽 程 ,比 賽 誰(shuí) 消 耗 的 燃 油 最 少 。 由 于 有 著 極 高 的 樂(lè) 趣 性 和 廣 泛 的 參 與 性 ,在 日 本 ,每 年 都 有 來(lái) 自 初 中 、 高 中 和 大 學(xué) 等 的 學(xué) 校 代 表 隊(duì) 、 企 業(yè) 代 表 隊(duì) ,以 及 來(lái) 自 社 會(huì)上 的 共 約 500支 車(chē) 隊(duì) ,創(chuàng) 作 出 具 有 新 穎 構(gòu) 思 和 創(chuàng) 意 的 賽 車(chē) 參 加 比 賽 。 在 迄 今 為 止 的 35屆 比 賽 中 創(chuàng) 下 的 最 高 記 錄 為 3435.325 LKm/ ,相 當(dāng) 于 北 京 到 重 慶 的 直 線 往 返 距 離 。 同時(shí) ,這 項(xiàng) 比 賽 也 逐 漸 向 海 外 擴(kuò) 展 ,泰 國(guó) 、 巴 基 斯 坦 、 俄 羅 斯 、 韓 國(guó) 等 的 參 賽 者 相 繼 參 加了 日 本 的 比 賽 ,上 海 同 濟(jì) 大 學(xué) 也 從 2000年 開(kāi) 始 制 作 賽 車(chē) 去 日 本 參 賽 ， 節(jié) 能 競(jìng) 技 賽 車(chē) 與 普 通 汽 車(chē) 的 結(jié) 構(gòu) 布 局 相 似 ,由 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 、 底 盤(pán) 和 車(chē) 身 三 大 部 分 組 成 。 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 改 造 無(wú) 疑是 各 賽 車(chē) 隊(duì) 攻 關(guān) 的 重 點(diǎn) ,也 是 節(jié) 能 減 排 技 術(shù) 發(fā) 展 的 主 導(dǎo) 性 方 向 底 盤(pán) 的 設(shè) 計(jì) 關(guān) 鍵 在 于 減小 摩 擦 損 失 和 提 高 機(jī) 械 傳 動(dòng) 的 效 率 車(chē) 身 設(shè) 計(jì) 的 重 點(diǎn) 在 于 外 形 美 觀 、 輕 重 量 和 較 低 的 空氣 阻 力 系 數(shù) 。汽 車(chē) 動(dòng) 力 性 與 燃 油 經(jīng) 濟(jì) 性 的 好 壞 ,在 很 大 程 度 上 取 決 于 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 性 能 和 傳 動(dòng) 系 型式 及 參 數(shù) 的 選 擇 8,即 取 決 于 汽 車(chē) 動(dòng) 力 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 合 理 匹 配 的 程 度 。 動(dòng) 力 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 即 發(fā) 動(dòng)機(jī) 一 變 速 器 一 驅(qū) 動(dòng) 橋 一 驅(qū) 動(dòng) 輪 系 統(tǒng) ,它 是 汽 車(chē) 重 要 組 成 部 分 。 選 擇 動(dòng) 力 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 參 數(shù)的 方 法 有 兩 種 ： 一 種 是 整 車(chē) 主 要 參 數(shù) 和 傳 動(dòng) 系 參 數(shù) 含 輪 胎 確 定 后 ,選 擇 合 適 的 發(fā) 動(dòng) 機(jī) ；另 一 種 是 整 車(chē) 參 數(shù) 和 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 確 定 后 ,選 擇 合 適 的 傳 動(dòng) 系 。 能 與 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 合 理 匹 配 的 傳 動(dòng)系 可 以 使 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 經(jīng) 常 在 其 理 想 工 作 區(qū) 附 近 工 作 。 這 樣 不 僅 可 以 減 少 燃 油 消 耗 ,減 輕 發(fā)動(dòng) 機(jī) 磨 損 ,提 高 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 使 用 壽 命 ,而 且 可 以 取 得 良 好 的 排 放 效 果 。早 在 80 年 代 初 期 ,國(guó) 外 就 對(duì) 汽 車(chē) 的 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 了 探 索 ,提 出 了 多 種 行 之 有 效 的設(shè) 計(jì) 方 法 。 早 期 的 設(shè) 計(jì) 方 法 以 平 面 投 影 設(shè) 計(jì) 方 法 為 主 ,因 為 缺 乏 直 接 在 空 間 中 建 立 機(jī)構(gòu) 的 運(yùn) 動(dòng) 方 程 的 數(shù) 學(xué) 理 論 ,所 以 通 常 將 空 間 問(wèn) 題 轉(zhuǎn) 化 為 平 面 問(wèn) 題 來(lái) 解 決 。 通 過(guò) 這 種 方 法 不 僅 可 以 簡(jiǎn) 化 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) ,同 時(shí) 也 可 以 建 立 便 于 實(shí) 現(xiàn) 數(shù) 值 計(jì) 算 的 系 統(tǒng) 模 型 。 在 實(shí) 際 設(shè)計(jì) 中 ,要 想 通 過(guò) 轉(zhuǎn) 向 機(jī) 構(gòu) 使 所 有 車(chē) 輪 在 每 一 個(gè) 轉(zhuǎn) 向 角 度 都 能 繞 同 一 個(gè) 瞬 心 轉(zhuǎn) 動(dòng) 是 無(wú) 法實(shí) 現(xiàn) 的 。 通 常 的 做 法 是 依 靠 經(jīng) 驗(yàn) 公 式 來(lái) 設(shè) 計(jì) 。 在 研 究 中 ,則 采 用 優(yōu) 化 算 法 ,建 立 目 標(biāo) 函數(shù) ,求 解 出 最 優(yōu) 值 。 眾 多 的 優(yōu) 化 研 究 方 法 都 認(rèn) 為 ,對(duì) 于 特 定 轉(zhuǎn) 向 機(jī) 構(gòu) ,可 以 將 整 個(gè) 系 統(tǒng)拆 分 成 幾 個(gè) 小 系 統(tǒng) 來(lái) 考 慮 ,即 每 一 個(gè) 轉(zhuǎn) 向 橋 均 可 由 一 個(gè) 轉(zhuǎn) 向 梯 形 機(jī) 構(gòu) 來(lái) 保 證 左 右 轉(zhuǎn) 向輪 按 轉(zhuǎn) 向 規(guī) 律 偏 轉(zhuǎn) ,而 轉(zhuǎn) 向 橋 零 部 件 之 間 的 運(yùn) 動(dòng) 協(xié) 調(diào) 關(guān) 系 則 需 要 根 據(jù) 具 體 情 況 設(shè) 計(jì) 搖臂 機(jī) 構(gòu) 來(lái) 加 以 保 證 ,通 常 研 究 者 認(rèn) 為 ,梯 形 機(jī) 構(gòu) 是 無(wú) 須 進(jìn) 行 優(yōu) 化 的 ,左 右 車(chē) 輪 的 關(guān) 系 完全 可 以 由 獨(dú) 立 設(shè) 計(jì) 的 梯 形 機(jī) 構(gòu) 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 。 主 要 影 響 多 軸 轉(zhuǎn) 向 特 性 的 是 搖 臂 機(jī) 構(gòu) ,因 此 。大 多 數(shù) 轉(zhuǎn) 向 機(jī) 構(gòu) 的 研 究 將 搖 臂 機(jī) 構(gòu) 作 為 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 研 究 的 重 點(diǎn) ,并 根 據(jù) 優(yōu) 化 理 論 編 寫(xiě) 了許 多 有 效 的 計(jì) 算 軟 件 。在 國(guó) 內(nèi) ， 隨 著 計(jì) 算 機(jī) 性 能 的 不 斷 提 高 ,出 現(xiàn) 了 許 多 用 于 工 程 計(jì) 算 的 專(zhuān) 用 軟 件 ,為 工程 技 術(shù) 人 員 的 研 究 工 作 帶 來(lái) 了 方 便 ,減 少 了 工 程 開(kāi) 發(fā) 中 自 己 編 程 的 麻 煩 同 時(shí) 也 使 得 許多 優(yōu) 秀 的 數(shù) 學(xué) 理 論 得 到 了 推 廣 應(yīng) 用 。 在 眾 多 計(jì) 算 軟 件 中 ,MATLAB 5是 應(yīng) 用 最 為 廣 泛 的 數(shù)值 計(jì) 算 軟 件 之 一 。 MATLAB 原 是 矩 陣 實(shí) 驗(yàn) 室 20 年 80 代 用 來(lái) 提 供 LINPACK 和 軟 件 包EISPACK的 接 口 程 序 ,采 用 FORTRIN語(yǔ) 言 編 寫(xiě) 的 。 20世 紀(jì) 90年 代 ,MATLAB己 經(jīng) 成 為 國(guó)際 控 制 界 公 認(rèn) 的 標(biāo) 準(zhǔn) 計(jì) 算 軟 件 ,而 且 在 國(guó) 際 上 30 多 個(gè) 數(shù) 學(xué) 類(lèi) 科 技 應(yīng) 用 軟 件 中 ,MATLAB在 數(shù) 值 計(jì) 算 方 面 獨(dú) 占 鰲 頭 。 7 汽 車(chē) 傳 動(dòng) 系 這 方 面 的 研 究 國(guó) 外 開(kāi) 展 得 比 較 早 ,1972 年 ,美 國(guó) 通 用 汽 車(chē) 公 司 首 先 開(kāi)發(fā) 了 汽 車(chē) 動(dòng) 力 性 和 燃 油 經(jīng) 濟(jì) 性 的 通 用 預(yù) 測(cè) 程 序 GPSIM 系 統(tǒng) 15,該 系 統(tǒng) 可 以 模 擬 汽 車(chē) 在任 何 形 式 工 況 下 的 瞬 時(shí) 油 耗 、 累 計(jì) 油 耗 、 行 駛 時(shí) 間 和 距 離 ,預(yù) 測(cè) 汽 車(chē) 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 如 重 量 、傳 動(dòng) 系 傳 動(dòng) 比 、 空 氣 阻 力 系 數(shù) 等 的 變 化 對(duì) 汽 車(chē) 性 能 的 影 響 。 電 子 計(jì) 算 機(jī) 的 應(yīng) 用 和 測(cè) 試手 段 的 提 高 ,使 通 過(guò) 模 擬 計(jì) 算 與 實(shí) 驗(yàn) 相 結(jié) 合 的 方 法 來(lái) 研 究 汽 車(chē) 動(dòng) 力 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 匹 配 問(wèn) 題成 為 可 能 。 目 前 ,國(guó) 外 各 大 汽 車(chē) 公 司 在 這 方 面 作 了 大 量 的 研 究 工 作 ,并 開(kāi) 發(fā) 了 各 自 的 模擬 程 序 ,除 美 國(guó) 通 用 汽 車(chē) 公 司 的 GPSIM外 ,還 有 福 特 汽 車(chē) 公 司 的 TOEFP、 美 國(guó) 康 明 斯 公司 的 VMS,日 本 日 產(chǎn) 汽 車(chē) 公 司 的 CSVFEP,德 國(guó) 奔 馳 汽 車(chē) 公 司 的 TRASCO等 。 這 些 程 序 的使 用 在 樣 車(chē) 制 造 前 就 能 準(zhǔn) 確 的 對(duì) 汽 車(chē) 動(dòng) 力 性 燃 料 經(jīng) 濟(jì) 性 進(jìn) 行 預(yù) 測(cè) ,并 可 以 根 據(jù) 幾 種 傳動(dòng) 系 速 比 的 變 化 引 起 整 車(chē) 性 能 的 變 化 ,找 到 這 種 變 化 間 的 關(guān) 系 ,形 成 “ 最 佳 動(dòng) 力 性 、 燃料 經(jīng) 濟(jì) 性 曲 線 ” ,從 而 找 到 能 與 所 選 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 合 理 匹 配 的 傳 動(dòng) 系 ,節(jié) 省 了 大 量 的 試 驗(yàn) 費(fèi) 用 ,大 大 縮 短 了 設(shè) 計(jì) 周 期 一 。 我 國(guó) 在 這 方 面 研 究 起 步 較 晚 ,進(jìn) 入 年 代 后 ,吉 林 工 業(yè) 大 學(xué) 、 清華 大 學(xué) 、 長(zhǎng) 春 汽 車(chē) 研 究 所 等 單 位 開(kāi) 展 了 一 些 工 作 ,取 得 了 一 些 成 果 。 如 吉 林 大 學(xué) 的 載貨 汽 車(chē) 燃 料 經(jīng) 濟(jì) 性 的 計(jì) 算 機(jī) 模 擬 ,清 華 大 學(xué) 的 動(dòng) 力 性 燃 料 經(jīng) 濟(jì) 性 的 計(jì) 算 機(jī) 模 擬 程 序 ,長(zhǎng) 安 大 學(xué) 的 汽 車(chē) 動(dòng) 力 性 燃 料 經(jīng) 濟(jì) 性 模 擬 與 主 減 速 器 速 比 優(yōu) 化 的 研 究 ,長(zhǎng) 春 汽車(chē) 研 究 所 的 汽 車(chē) 動(dòng) 力 性 燃 料 經(jīng) 濟(jì) 性 模 擬 程 序 及 動(dòng) 力 系 統(tǒng) 合 理 匹 配 的 研 究 等 。 目 前 ,國(guó) 內(nèi) 主 要 圍 繞 以 下 幾 個(gè) 方 面 開(kāi) 展 工 作 的 ： （ 1） 汽 車(chē) 動(dòng) 力 傳 動(dòng) 系 數(shù) 學(xué) 模 型 的 研 究 ； （ 2）按 給 定 工 況 模 式 的 模 擬 研 究 ； （ 3） 按 實(shí) 際 道 路 條 件 隨 機(jī) 模 擬 的 研 究 ； （ 4） 模 擬 程 序的 應(yīng) 用 研 究 。近 些 年 來(lái) ,國(guó) 內(nèi) 在 對(duì) 汽 車(chē) 動(dòng) 力 性 、 燃 料 經(jīng) 濟(jì) 性 模 擬 程 序 研 究 的 基 礎(chǔ) 上 ,開(kāi) 始 對(duì) 發(fā) 動(dòng)機(jī) 、 傳 動(dòng) 系 的 最 優(yōu) 匹 配 7進(jìn) 行 探 討 ,主 要 內(nèi) 容 包 括 ： （ 1） 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 給 定 ,對(duì) 傳 動(dòng) 系 速 比 進(jìn)行 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) ,依 此 進(jìn) 行 調(diào) 整 ,達(dá) 到 改 進(jìn) 目 的 ； （ 2） 傳 動(dòng) 系 給 定 ,優(yōu) 選 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 。 前 者 又 包括 以 動(dòng) 力 性 為 設(shè) 計(jì) 目 標(biāo) 、 以 燃 料 經(jīng) 濟(jì) 性 為 約 束 條 件 和 以 燃 料 經(jīng) 濟(jì) 性 為 設(shè) 計(jì) 目 標(biāo) 、 以 動(dòng)力 性 為 約 束 條 件 兩 種 方 法 。 以 動(dòng) 力 性 為 設(shè) 計(jì) 目 標(biāo) 的 方 法 一 般 取 加 速 時(shí) 間 為 動(dòng) 力 性 指 標(biāo)以 燃 料 經(jīng) 濟(jì) 性 為 設(shè) 計(jì) 目 標(biāo) 的 方 法 ,一 般 以 六 工 況 和 某 一 車(chē) 速 下 等 速 工 況 兩 者 加 權(quán) 油 耗作 為 燃 油 經(jīng) 濟(jì) 性 目 標(biāo) 。 另 外 江 蘇 理 工 大 學(xué) 的 何 仁 老 師 提 出 的 以 能 量 利 用 率 為 設(shè) 計(jì) 目 標(biāo)的 汽 車(chē) 動(dòng) 力 性 、 燃 油 經(jīng) 濟(jì) 性 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) ,這 些 研 究 和 成 果 使 我 國(guó) 在 這 個(gè) 領(lǐng) 域 的 研 究 水 平提 高 到 一 個(gè) 新 的 階 段 ,也 有 力 地 推 動(dòng) 了 汽 車(chē) 節(jié) 能 工 作 。 但 這 些 研 究 往 往 是 建 立 在 犧 牲 汽 車(chē) 某 一 性 能 燃 油 經(jīng) 濟(jì) 性 或 動(dòng) 力 性 的 前 提 下 來(lái) 提 高 另 一 個(gè) 性 能 動(dòng) 力 性 或 燃 油 經(jīng) 濟(jì) 性 ,因 此 本 文 提 出 了 汽 車(chē) 動(dòng) 力 性 和 燃 油 經(jīng) 濟(jì) 性 綜 合 優(yōu) 化 目 標(biāo) 函 數(shù) ,通 過(guò) 加 權(quán) 的 方 法 來(lái) 達(dá) 到不 同 側(cè) 重 點(diǎn) 的 優(yōu) 化 目 的 。 本 文 基 于 這 種 思 想 編 制 的 優(yōu) 化 軟 件 可 以 通 過(guò) 輸 入 不 同 的 權(quán) 值來(lái) 達(dá) 到 不 同 重 要 度 的 優(yōu) 化 ,如 城 市 出 租 車(chē) 更 注 重 汽 車(chē) 的 燃 油 經(jīng) 濟(jì) 性 ,而 越 野 車(chē) 則 更 注重 汽 車(chē) 的 動(dòng) 力 性 。本 田 節(jié) 能 競(jìng) 技 大 賽 適 時(shí) 迎 合 了 時(shí) 代 提 高 社 會(huì) 節(jié) 能 和 環(huán) 保 意 識(shí) 的 要 求 ,激 發(fā) 各 參 賽車(chē) 隊(duì) 通 過(guò) 各 項(xiàng) 獨(dú) 創(chuàng) 技 術(shù) 不 斷 挖 掘 一 升 汽 油 的 無(wú) 限 潛 能 ,使 其 從 中 體 會(huì) 到 節(jié) 能 重 要 性 的同 時(shí) ,提 高 參 賽 者 的 思 考 和 實(shí) 踐 能 力 ,更 為 將 來(lái) 汽 車(chē) 節(jié) 能 方 面 的 實(shí) 際 應(yīng) 用 帶 來(lái) 了 無(wú) 限新 的 可 能 。 提 高 汽 車(chē) 行 駛 效 率 主 要 是 通 過(guò) 改 善 結(jié) 構(gòu) 來(lái) 減 小 汽 車(chē) 在 行 駛 過(guò) 程 中 的 自 身 消耗 ,可 以 通 過(guò) 以 下 途 徑 4來(lái) 實(shí) 現(xiàn) ： 減 少 行 駛 阻 力 ,通 過(guò) 改 進(jìn) 車(chē) 身 造 型 、 改 善 車(chē) 身 結(jié) 構(gòu) 來(lái)減 少 空 氣 阻 力 通 過(guò) 改 進(jìn) 輪 胎 結(jié) 構(gòu) 減 少 滾 動(dòng) 阻 力 ； 底 盤(pán) 輕 量 化 ,采 用 新 型 輕 質(zhì) 材 料 ,通 過(guò)可 靠 性 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 使 整 車(chē) 輕 量 化 ,使 各 總 成 部 件 、 附 件 緊 湊 ； 提 高 驅(qū) 動(dòng) 效 率 ,采 用 自 動(dòng) 或無(wú) 級(jí) 變 速 系 統(tǒng) ,減 少 軸 承 和 齒 輪 的 摩 擦 損 失 ,提 高 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 的 傳 動(dòng) 效 率 。本 次 選 題 擬 展 開(kāi) 的 工 作 是 ， 首 先 根 據(jù) 大 賽 要 求 和 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 各 項(xiàng) 參 數(shù) 對(duì) 傳 動(dòng) 系 的 各關(guān) 鍵 部 件 進(jìn) 行 改 進(jìn) 設(shè) 計(jì) ， 同 時(shí) 設(shè) 計(jì) 匹 配 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 和 傳 動(dòng) 系 的 離 合 器 ， 然 后 在 以 往 參賽 賽 車(chē) 的 基 礎(chǔ) 上 對(duì) 轉(zhuǎn) 向 系 進(jìn) 行 各 關(guān) 鍵 部 件 進(jìn) 行 改 進(jìn) 設(shè) 計(jì) ， 最 后 為 保 證 安 全 設(shè) 計(jì) 可 靠 的剎 車(chē) 系 統(tǒng) .