fsae開題報告兩篇

　　篇一：FSAE轉(zhuǎn)向系設(shè)計開題報告

　　畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告

　　設(shè)計（論文）題目: FSAE賽車設(shè)計（轉(zhuǎn)向系設(shè)計與計算）

　　院 系 名 稱:機械工程學(xué)院

　　專 業(yè) 班 級:車輛工程091

　　學(xué) 生 姓 名: 徐榮

　　導(dǎo) 師 姓 名:張玉華

　　開 題 時 間:2013.2.25

　　開題報告內(nèi)容及要求

　　1. 課題研究目的和意義；

　　2. 文獻綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析）

　　3. 主要任務(wù)；

　　4. 畢業(yè)設(shè)計進度計劃；

　　5. 主要參考文獻。

　　1、課題選題目的和意義

　　隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展以及人們對于舒適、安全性能要求的不斷提高，對轉(zhuǎn)向器的安全性及操作穩(wěn)定性的要求也進一步提高。本次設(shè)計通過分析轉(zhuǎn)向器的功能要求，結(jié)合轉(zhuǎn)向器的布置設(shè)計，比較各類型的轉(zhuǎn)向器的優(yōu)缺點設(shè)計一款轉(zhuǎn)向器。根據(jù)一些指定的參數(shù)結(jié)合《汽車設(shè)計》和其他相關(guān)書籍中關(guān)于轉(zhuǎn)向器的理論知識，給出了優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)函數(shù)和設(shè)計變量的選擇范圍，使設(shè)計出的轉(zhuǎn)向器符合使用要求。

　　作為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一個重要組成部分，轉(zhuǎn)向器對汽車的操縱穩(wěn)定性和駕駛員的安全駕駛有這直接的影響。特別是在車輛高速化，車流密集化的今天，汽車轉(zhuǎn)向器的設(shè)計極為重要。通過對轉(zhuǎn)向器的優(yōu)化設(shè)計，使其達到汽車總體設(shè)計的要求，以達到對汽車的機構(gòu)整體優(yōu)化，更好地提高相應(yīng)性能，達到更高水平。

　　通過此次設(shè)計提高自身實習(xí)運用有關(guān)機械設(shè)計手冊、查圖表、畫圖規(guī)范等有關(guān)資料文獻的能力，從而進一步培養(yǎng)自身識圖、辯圖，運算和編寫技術(shù)文件等基本技能。通過汽車轉(zhuǎn)向器的設(shè)計，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想，鞏固和加強所學(xué)的專業(yè)知識，加強機械設(shè)計計算和編寫技術(shù)文件等的基本功能，為以后從事汽車設(shè)計方面的工作奠定良好的基礎(chǔ)。

　　2、課題研究分析及現(xiàn)狀

　　2.1結(jié)構(gòu)研究分析

　　汽車車轉(zhuǎn)向器機構(gòu)涉及整車的操縱性、穩(wěn)定性和安全性，它的質(zhì)量也反映了車輛的質(zhì)量，是直接關(guān)系到車輛性能的關(guān)鍵部件。

　　上世紀五十年代起，液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用，標(biāo)志著轉(zhuǎn)向系統(tǒng)革命的開始。汽車轉(zhuǎn)向動力的來源由以前的人力轉(zhuǎn)變?yōu)槿肆�加液壓助力。液壓助力系統(tǒng)HPS（Hydraulic Power Steering）是在機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了一個液壓系統(tǒng)而成。該液壓系統(tǒng)一般與發(fā)動機相連，當(dāng)發(fā)動機啟動的時候，一部分發(fā)動機能量提供汽車前進的動能，另外一部分則為液壓系統(tǒng)提供動力。由于其工作可靠、技術(shù)成熟至今仍被廣泛應(yīng)用。這種助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要的特點是液壓力支持轉(zhuǎn)向運動，減小駕駛者作用在方向盤上的力，改善了汽車轉(zhuǎn)向的輕便性和汽車運行的穩(wěn)定性。

　　近年來，隨著電子技術(shù)在汽車中的廣泛應(yīng)用，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中也愈來愈多地采用電子器件。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)因此進入了電子控制時代，。從目前實用的普遍程度來看，主要的轉(zhuǎn)向器類型有4種：蝸桿銷式、蝸桿滾輪式、循環(huán)球式、齒條齒輪式。這四種轉(zhuǎn)向器型式，已經(jīng)被廣泛的使用在汽車上了。

　�。�1）齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器

　　它是一種最常見的轉(zhuǎn)向器。其基本結(jié)構(gòu)是一對相互嚙合的小齒輪和齒條。轉(zhuǎn)向軸帶動小齒輪旋轉(zhuǎn)時，齒條便做直線運動。有時，靠齒條來直接帶動橫拉桿，就可使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向。

　�。�2）蝸桿曲柄銷式轉(zhuǎn)向器

　　它是以蝸桿為主動件，曲柄銷為從動件的轉(zhuǎn)向器。蝸桿具有梯形螺紋，手指狀的錐形指銷用軸承支承在曲柄上，曲柄與轉(zhuǎn)向搖臂軸制成一體。轉(zhuǎn)向時，通過轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動蝸桿、嵌于蝸桿螺旋槽中的.錐形指銷一邊自轉(zhuǎn)，一邊繞轉(zhuǎn)向搖臂軸做圓弧運動，從而帶動曲柄和轉(zhuǎn)向垂臂擺動，再通過轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。

　�。�3）循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器

　　這種轉(zhuǎn)向裝置是由齒輪機構(gòu)將來自轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)力進行減速，使轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)闇u輪蝸桿的旋轉(zhuǎn)運動，滾珠螺桿和螺母夾著鋼球嚙合，因而滾珠螺桿的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本�運動，螺母再與扇形齒輪嚙合，直線運動再次變?yōu)樾�轉(zhuǎn)運動，使連桿臂搖動，連桿臂再使連動拉桿和橫拉桿做直線運動，改變車輪的方向。

　�。�4）齒輪齒條液壓助力轉(zhuǎn)向器

　　齒輪齒條液壓助力轉(zhuǎn)向器，是相對于齒輪齒條機械轉(zhuǎn)向器而言的，主要是增加了轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向油壺、轉(zhuǎn)向油管、轉(zhuǎn)向閥、轉(zhuǎn)向油缸等部件，以期達到改善駕駛員手感，增加轉(zhuǎn)向助力的目的的轉(zhuǎn)向裝置。

　　循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的優(yōu)點：效率高，操縱輕便，有一條平滑的操縱力特性曲線， 布置方便，特別適合大、中型車輛和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配合使用；易于傳遞駕駛員操縱信號；逆效率高、回位好，與液壓助力裝置的動作配合得好�？梢詫崿F(xiàn)變速

　　比的特性，滿足了操縱輕便性的要求。中間位置轉(zhuǎn)向力小、且經(jīng)常使用，要求轉(zhuǎn)向靈敏，因此希望中間位置附近速比小，以提高靈敏性。大角度轉(zhuǎn)向位置轉(zhuǎn)向阻力大，但使用次數(shù)少，因此希望大角度位置速比大一些，以減小轉(zhuǎn)向力。由于循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器可實現(xiàn)變速比，應(yīng)用正日益廣泛。通過大量鋼球的滾動接觸來傳遞轉(zhuǎn)向力，具有較大的強度和較好的耐磨性。并且該轉(zhuǎn)向器可以被設(shè)計成具有等強度結(jié)構(gòu)，這也是它應(yīng)用廣泛的原因之一。

　　齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的主要優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊；殼體采用鋁合金或鎂合金壓鑄而成，轉(zhuǎn)向器的質(zhì)量比較��；傳動效率高達90%；齒輪與齒條之間因磨損出現(xiàn)間隙后，利用裝在齒條背部、靠近主動小齒輪處的壓緊力可以調(diào)節(jié)的彈簧，能自動消除間隙，這不僅可以提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛度，還可以防止工作時產(chǎn)生沖擊和噪聲；轉(zhuǎn)向器占用體積小；制造成本低。

　　2.2 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

　　在國外，汽車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占45%左右，齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器占40%左右，蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器占10%左右，其他型式的轉(zhuǎn)向器占5%。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器也一直在穩(wěn)步發(fā)展。在西歐的小客車中，齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器有很大的發(fā)展。日本汽車轉(zhuǎn)向器的特點是循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的比重越來越大，在公交汽車上使用的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，已經(jīng)由60年代的62.5%,發(fā)展到現(xiàn)今的100%了。大、小型貨車大都采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，但是齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器也有所發(fā)展。微型貨車用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占65%，齒條齒輪式占35%�？梢妵�外循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器是想了專業(yè)化生產(chǎn)，同時以專業(yè)為主、大力進行研究和實驗，大大提高了產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。

　　在國內(nèi)轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)，除早期的解放牌汽車采用蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器，東風(fēng)汽車用蝸桿轉(zhuǎn)向器之外，掐大部分車型都采用循環(huán)球式結(jié)構(gòu)，并都具有一定的生產(chǎn)經(jīng)驗。目前解放、東風(fēng)也在積極發(fā)展循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，并已在第二代換車型上普遍采用了循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。由此看來，我國的轉(zhuǎn)向器也在大量生產(chǎn)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器發(fā)展。

　　從國內(nèi)外的實際情況來看專業(yè)化生產(chǎn)已經(jīng)成為一種趨勢，只有走這條道路，才能使產(chǎn)品質(zhì)量高、產(chǎn)量大，成本低，在商場上有競爭力。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器和循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，已成為當(dāng)今世界汽車上主要的兩種轉(zhuǎn)向器；而蝸輪蝸桿式轉(zhuǎn)向器和蝸桿肖式轉(zhuǎn)向器，正在逐步被淘汰或保留較小的地位。在小客車上發(fā)展轉(zhuǎn)向器的觀點各異，美國和日本重點發(fā)展循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，比率都已達到或超過90％；西歐則重點發(fā)展齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，比率超過50％，法國已高達95％。由于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的種種優(yōu)點，在小型車上的應(yīng)用(包括小客車、小型貨車或客貨兩用車)得到突飛猛進的發(fā)展；而大型車輛則以循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器為主要結(jié)構(gòu)。

　　基于以上調(diào)查和轉(zhuǎn)向器的優(yōu)點，循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器和齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器將是以后轉(zhuǎn)向器的發(fā)展的趨勢和潮流。

　　3、設(shè)計（論文）的主要任務(wù)

　　（1） 轉(zhuǎn)向系的功能、結(jié)構(gòu)組成、設(shè)計方案；

　　（2）轉(zhuǎn)向機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式選擇；

　　（3）轉(zhuǎn)向器和梯形機構(gòu)的主要參數(shù)及其選擇；

　�。�4）轉(zhuǎn)向橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計；

　�。�5）主要零、部件的設(shè)計計算、CAD圖；

　　（6）產(chǎn)品造型

　　4、進度安排

　　查閱文獻、收集有關(guān)資料。方案確定、完成設(shè)計 說明書中的總論部分。

　�。�1）第1～2周 熟悉設(shè)計任務(wù)和內(nèi)容，編制計劃進度表閱讀有關(guān)參考書。

　�。�2）第3～9周 專題設(shè)計研究

　�。�3）第10～15周 繪圖或編程調(diào)試、文獻翻譯

　　（4）第16周整理說明書、圖紙

　�。�5）第17周準(zhǔn)備答辯

　　5、主要參考文獻

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　　篇二：FSAE懸架開題報告

　　開題報告

　　課題名稱：大學(xué)生方程式賽車懸架系統(tǒng)設(shè)計

　　一、 課題研究意義

　　中國大學(xué)生方程式汽車大賽（簡稱FSAE），在2010年開始舉辦，至2012年已舉辦三屆，大賽目的是為了提高大學(xué)生汽車設(shè)計與團隊協(xié)作等能力，而華南農(nóng)業(yè)大學(xué)2012年才組隊設(shè)計賽車，現(xiàn)在還沒有派隊參加比賽，本文初步探討SAE賽車懸架設(shè)計的方案，為日后華南農(nóng)業(yè)大學(xué)參賽打下基礎(chǔ)。

　　本課題的重點和難點

　　1、根據(jù)整車的布置對FSAE賽車懸架的結(jié)構(gòu)形式進行的選擇。 2、對前后懸架的主要參數(shù)和導(dǎo)向機構(gòu)進行初步的設(shè)計。 3、用Catia或Proe建立懸架三維實體模型。

　　4、在Adams/car中建立該懸架的虛擬樣機模型，進行仿真，分析其運動學(xué)性能（包括得到車輪主要定位參數(shù)與輪距的變化情況）。

　　5、懸架設(shè)計方案確定后的優(yōu)化改良。優(yōu)化的方案一：用ADAMS/Insight進行優(yōu)化，以車輪的定位參數(shù)（前束、外傾、主銷內(nèi)傾、后傾）優(yōu)化目標(biāo)，以上下橫臂與車架的鉸接點為設(shè)計變量進行優(yōu)化。優(yōu)化的方案二：輕量化，使用Ansys軟件進行模擬懸架工作狀況，進行受力分析，強度校核，優(yōu)化個部件結(jié)構(gòu)，受力情況。

　　二、 課題研究方法

　　1、查閱FSAE懸架的設(shè)計。

　　2、運用Pro/E或者Catia進行零件設(shè)計和仿真建模，設(shè)計出懸架的雛形。 3、在Adams/car中建立該懸架的虛擬樣機模型，進行仿真，分析其運動學(xué)性能。 4、用ADAMS/Insight進行優(yōu)化，改善操縱穩(wěn)定性。

　　5、使用Ansys軟件進行模擬懸架工作狀況，進行受力分析，優(yōu)化個部件結(jié)構(gòu)及輕量化。

　　三、 課題的技術(shù)設(shè)計路線

　　懸架設(shè)計流程如下：

　�。�1）首先要確定賽車主要框架參數(shù)，包括：外形尺寸、重量、發(fā)動機馬力等等。 （2）確定懸架系統(tǒng)類型，一般都會選用雙橫臂式，主要是決定選用拉桿還是推桿。

　�。�3）確定賽車的偏頻和賽車前后偏頻比。

　�。�4）估計簧上質(zhì)量和簧下質(zhì)量的四個車輪獨立負重。

　　（5）根據(jù)上面幾個參數(shù)推算出賽車的懸架剛度和彈簧的彈性系數(shù)。

　�。�6）推算出賽車在沒有安裝防側(cè)傾桿之前的懸架剛度初值，并計算車輪在最大負重情況下的輪胎變形。

　�。�7）計算沒安裝防側(cè)傾桿時賽車的橫向負載轉(zhuǎn)移分布（Lateral Load Transfer Distribution, LLTD）。

　　（8）根據(jù)上面計算數(shù)值，選擇防側(cè)傾桿以獲得預(yù)想的側(cè)傾剛度和 LLTD。 （9）最后確定減振器阻尼率。

　�。�10）上面計算和選型完成后，再重新對初值進行校核。

　�。�11）運用Pro/E或者Catia進行零件設(shè)計和仿真建模，設(shè)計出懸架的雛形。 （12）在Adams/car中建立該懸架的虛擬樣機模型，進行仿真，分析其運動學(xué)性能，并用ADAMS/Insight進行優(yōu)化分析。

　�。�13）使用Ansys軟件進行模擬懸架工作狀況，進行受力分析，優(yōu)化個部件結(jié)構(gòu)及輕量化。

　　四、 論文提綱

　　摘要

　　第一章 緒論

　　1.1 FSAE賽事簡介 1.2 FSAE懸架研究現(xiàn)狀

　　1.3 論文主要研究內(nèi)容及意義 第二章 FSAE前后懸架設(shè)計

　　2.1懸架概述及設(shè)計流程 2.2懸架選型

　　2.2.1懸架分類及優(yōu)劣分析 2.2.2確定懸架類型 2.3懸架參數(shù)設(shè)計2.3.1車輪定位參數(shù)2.3.2懸架幾何2.3.3剛度計算2.3.4阻尼計算

　　2.3.4基本參數(shù)的確定 2.4零部件設(shè)計

　　第三章FSAE前后懸架運動學(xué)建模仿真分析及優(yōu)化 3.1Adams/car及Adams/Insight概述 3.2FSAE前后懸架運動學(xué)建模

　　3.3FSAE前后懸架仿真分析 3.4FSAE前后懸架優(yōu)化

　　第四章FSAE前后懸架有限元分析及優(yōu)化

　　4.1FSAE賽車懸架關(guān)鍵部件靜力學(xué)分析

　　4.2 FSAE賽車懸架關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)強度仿真分析 4.3輕量化方法 結(jié) 論 參考文獻

　　五、 計劃進度

　　六、 參考文獻

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