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（图纸+论文）节油竞技车H3总布置设计（全套完整）

过程中及早地发现和解决问题。例如美国克莱斯勒汽车公司采用“克莱斯勒数据可视化”软件在新产品型汽车上发现多处零件干涉，并在制作的第个实物模型之前进行了修改和调整，结果避免了大量时间浪费和失误。在人机工程中技术得到了广泛的应用。其中如等建模软件都制作了基于汽车的人机工程学模块，西化大学的吴超硕士曾经提出通过对主图板上的点位置进行验算确定后，由于二维人体模型不能满足“人车环境”中三维位置验证的需要，而三维人体模型在驾驶员座椅位置布置时的作用是无可替代的。变化曲，图.描绘了所收集的驾驶员数据的膝宽曲线。前轴的位置应该在膝盖前后位置选择。通过对上表的计算分析对随人身坐高的下降对其它其它尺寸的影响有如下结论。驾驶员高度每下降,质心降低,高度降低,视线降低,前悬伸长，龙门前身龙门位置在髋部。为了保证驾驶员操纵的舒适性和轴距设置的合理性前轴龙门的位置应该在膝盖和髋部之间选择。表.后备驾驶员尺寸图表单位号码号号号号号头高眼高膝高脚尖高背至脚尖手至膝拳前伸长膝宽小腿宽大腿宽髋宽膝至脚底体重身高号码号号号号头高眼高膝高脚尖高背至脚尖手至膝拳前伸长膝宽小腿宽大腿宽髋宽膝至脚底体重.身高图.描述了驾驶员眼高的变化曲线，附图.描述了驾驶员大腿宽度的变化曲，附表.描绘了所收集的驾驶员数据的膝宽曲线。前轴的位置应该在膝盖前后位置选择。通过对上表的计算分析对随人身坐高的下降对其它其它尺寸的影响有如下结论。驾驶员高度每下降,质心降低,高度降低,视线降低,前悬伸长，龙门前身龙门位置在髋部。为了保证驾驶员操纵的舒适性和轴距设置的合理性前轴龙门的位置应该在膝盖和髋部之间选择。图眼高变化折线图图髋部宽度变化图图膝宽变化图图.高人偶转弯特性相关参数计算转弯特性的计算主要是为了选择最优的轮轴距而引用的，有第二章总体布置的形式转向机构选择了阿卡曼是转向机构，而阿卡曼是机构来自于阿卡曼定理即全部车轮绕同瞬心回转，瞬时中心始终在后轴的延长线上。转向特性公式.和转弯半径与转向角公式.可以很好的解释轮轴距的关系。主销倾角轴线与地面相接点间距离与轮距尺寸接近，这里还有段尺寸为接地点与轮胎接地点距离。值不能太小因为太小的话主销旋转过程中会使轮胎与路面产生较大的摩擦。表.描述了内偏角与整车宽度的关系。即内偏角越大需要预留的转弯空间也相应的增大。在设计之初可以确定几个设计硬点，其他尺寸在保证设计硬点的基础上可以有所变化。硬点尺寸直接关系到整车的性能。整车的主要尺寸对整车的性能有如下影响轴距对整备质量总长最小转弯半径纵向通过半径有影响，还对轴荷分配有影响。过短时会使制动上坡加速时轴荷转移过大，使汽车制动性和操纵性变坏，纵向角振动大。轮距对整车的整宽总质量侧倾刚度最小转弯半径有关。轮距大有利于刚度上升，横向稳定性变好，但轮距不宜过大。前悬因为本车为了节油尽可能的提高了整车的刚度所以取消了悬架机构，这样前悬就被用来定义前轴到整车最前端的部分。通过性碰撞安全性视野范围接近角等。质量系数轴荷分配质量系数反映了汽车的设计工艺水平，轴荷分配对轮胎的磨损均匀和寿命相近，要保证驱动的符合，从动轴的负荷减小，有利提高通过性和减小滚动阻力。.设计参数的要求和目标本次比赛有本田公司承办大赛委员会对整车参数的设计有的要求如表.所示由于号车的结构保留了大部分的原有的结构设计，所以我们可以在原有尺寸上对其进行优化。号车的尺寸全高.轴距.全长.轮距.。在确定尺寸前要明确优化的前提条件即如何优化，如果把总体设计分为两个指标即性能指标和节油指标则对明确整车的设计侧重点有很大的帮助。完成比赛性能指标刹车制动性行驶稳定性转弯特性侧倾侧偏侧翻加速和起步时的平顺性故障率驱动部分，制动部分车架刚度和挠度车轴的强度节油性能指标车轮左右车轮主销内倾角前束后倾的参数致性。各轴载荷的平均分配。轮胎测偏刚度的确定。车架轻量化车身空气阻力系数值迎风面积车身总体质量。发动机最优传动比的选择机体的轻量化传动形式的选择。驾驶员体重身高操纵能力。.参数的计算及思路明确了几项参数指标后可以对计算的总体思路有了大略的方向即在满足驾驶员操纵性舒适性的基础上，尽可能的缩短轮距和轴距并降低整车高度，同时还要保证整车的行驶性能。如图.。图.总布置尺寸示意图人机工程参数的计算人机参数的计算方向应该是头高下降在发动机卧高和立高平面内并保持视线高度与龙门高度成.的关系。这样既能保持车身能降低最低的距离而且可以最大限度的保证可以看到.的物体比赛要求。经过对九名驾驶员进行质心测量和坐姿高度与其他尺寸的测量，可以得到图表进行分析。下表为驾驶员躺卧驾驶姿势是随头高的下降个关键尺寸的变化。图.描述了驾驶员眼高的变化曲线，附图.描述了驾驶员大腿宽度的在实际比赛中已经被验证是很实用的。经过理论上的研究也可以得出如下的优缺点。它的优点有直线行驶平稳。后轮驱动不需另行设计差速系统传动效率高。行驶阻力和四轮车相比要小得多。转弯时前轴所受侧向力要有比单轮时小的多空气动力学外形可以得到结构上的保证，充分利用现有的空间保证了前宽后窄的外形设计。.车架材料的选定车架材料的选定应该同时考虑重量强度加工难易程度和价格等因素。因为从节油性的角度出发希望车架越轻越好，但从完成比赛的角度出发强度应该越高越好，这样就要在强度和价格上做出取舍。经过调研可供选择的材料有，方形钢管原型钢管铝型材铝板铝管钛合金管材。如果是承载式车身的话还可以用碳纤维。但综合经费承担能力最终选择了铝型材作为车架的主要材料，铝型材有如下优点。铝合金的密度是钢的密度的强度却接近于或超过钢。成本上也比其他高强度材料要便宜得多成本上易于实现。加工上没有困难也可以代工。图.前两轮后轮简图.车架形式的选定车架的形式大体上分为整体式如图.箱型如图.梯形式.衍架式如图.，他们均具有各自的优缺点。衍架式车架刚度高整体强度高转弯时抗侧向力能力强，缺点是重量难以控制。边梁式车间优点是结构简单加工容易质量轻，缺点是刚度低强度难以保证。整体式车身具有边梁式和衍架式的所有优点，缺点是造价高昂且自行完成困难。经过论证决定采用衍架式车架。.驱动形式的选择因为采用了前两轮后轮的布置形式所以驱动形式决定采用发动机后置后轮驱动，这样驾驶员的视线可以得到保障也不需要安装差速结构同时也可以对质心的位置进行配重驾驶员在前且降低了制作的难度。发动机由于采用了统标准配置所以不存在选型问题但可以对其变速器和箱体进行改造和轻量化。变速机构决定拆掉原有变速器以排行星齿轮代替，其优点是去掉了多余的重量提供了个更优的传动比同时行星齿轮的传动更稳定占用空间也比较小缺点是重量比较大可能需要再加工。档位决定以个传动比行驶主要考虑结构的复杂性和加工能力的局限。图.碳纤维无骨架符合车身.转向形式的选择转向形式以使驾驶员操纵方便，转弯灵活加工难度小为目标。可选的方案有中央支撑式和阿卡曼式，其中中央支撑式有转弯费力操纵不灵活的弊端。阿卡曼式转向机构的特点就是在该车全程转弯过程中瞬时圆心始终保持不变且圆心在后轴的延长线上。由于前轮载荷不是很大且附着力非常的小，所以过弯时地面阻力不会很大不需要助力装置节油,竞技布置,设计,毕业设计,全套,图纸目录第章绪论.概述研究背景研究的目的和意义课题和现状第章节能竞技车总体设计方案确定.整车设计目标.驾驶室形式的选择.车架材料的选定.车架形式的选定.驱动形式的选择.转向形式的选择.制动系统的选择.车轮型号与轮胎的选择.本章小结第章参数的收集和计算.参数的影响.设计参数的要求和目标.参数的计算及思路人机工程参数的计算转弯特性相关参数计算质心几何坐标的测量抗侧翻性的计算.各总成的相关计算制动总成的相关计算发动机最大功率及其转速发动机最大扭矩变速器档位数传动比的选择.整车滚动阻力和空气阻力对节油能力的影响.本章小结第章基于的号车总体设计.软件的产品介绍.设计界面设计流程参数的选择.基于的各部件的设计主体尺寸的确定转向总成的设计制动总成的设计驱动部分的建模车身部分的建模.号车的总体装配.号车的人机效应.本章小结第章基于的运动校核.简介.运动校核的目标.运动校核的流程.校核完成后对转向的改良.本章小结结论参考文献致谢第章绪论.概述由于世界范围内石油资源的短缺,节约使用石油产品,已成为人们的共识。目前,节油技术在汽车设计制造以及使用方面已得到了广泛的应用,并朝着多元化的趋势发展。让人记忆犹新的年石油危机,曾触发石油价格上升倍以上,从此汽车业开始了降低燃油消耗量的长期努力。到目前为止,节油技术在汽车设计制造以及使用方面已得到了广泛的应用,并朝着多元化的趋势发展研究背景本田节能竞技大赛是将参赛团队设计制作的汽车在规定时间规定路线下，行驶定距离，并由此换算出升油能够行驶的公里数，耗油量少则胜出的项赛事。其中参加比赛的车辆均搭载由本田技研工业投资有限公司开发的弯梁车的化油器低油耗四冲程发动机。节能竞技大赛于年在日本创办，至今已有年的历史。比赛要求参赛车辆使用统的低油耗汽油发动机，发动机以外的车架和车身等完全由各车队独自创作，每支参赛队带来的都是世界上独无二的赛车。赛车在指定的赛道内跑完赛程，比赛谁消耗的燃油最少。由于有着极高的乐趣性和广泛的参与性，中国作为继日本泰国之后的第三个举办地，于年在上海举行了试行大赛，年月日，第届中国节能竞技大赛在上海国际赛车场圆满举行，年月日，第届中国节能竞技大赛在上海国际赛车场胜利举办。节能竞技大赛的目的是通过比赛提高社会的节能和环保意识，参赛车队通过各项独创技术不断挖掘升汽油的无限潜能，从中体会到节能的重要性。同时，比赛也为参赛者提供体验亲手制作赛车的乐趣的机会，提高实践能力。创始人本田宗郎曾说，节能竞技大赛的宗旨在于“让肩负着人类未来的年轻人通过思考和实践来体会研究的目的和意义世纪年代以来对汽车安全性行驶平顺性操纵稳定性乘坐舒适性的要求越来越高，然而，汽车本身是个复杂的多体系统集合，外界载荷的作用更加复杂多变，人车环境三位体的相互作用，致使汽车动力学模型的建立分析求解始终是个难题基于以往的解决方法，需经过多轮样车试制，反复的道路模拟试验和整车性能试验，不仅花费大量的人力物力，延长设计周期，而且有些试验因其危险性而难以进行因此对车辆的动力学性能进行计算机仿真显得十分必要。本设计是以参赛车辆为项目驱动，以节油和完成比赛为目标来进行汽车的总体布置已达到学习和制造验证相结合的效果。课题和现状汽车总布置设计是通过对整车设计的总体规划来确立车身底盘动力总成等系统之间的配置关系重量法规和整车的性能指标。总布置设计首先是确定设计硬点。设计硬点是将底盘车身以及其它零部件之间的协调关系，通过基本的线面和基准点，以及控制结构和参数来表达。在主要设计硬点确立以后，造型车身底盘等设计就有了共同参照的依据和遵循的规范，各个子项目分头展开。还需要兼顾到运动机构和非运动部件的关系有机的协调，避免零部件之间的运动学干涉人机工程学和舒适性设计等等。总体设计包含多个学科需要在各种条件要求下做出平衡和取舍，这就产生了很多总体设计的方法。经验设计是以已有产品的经验数据为依据，运用些带有经验常数或安全系数的经验公式进行设计计算的种传统的设计方法。这种设计由于缺乏精确的设计数据和科学的计算方法，使所设计的产品不是过于笨重就是可靠性差。种新车型的开发，往往要经过设计试制试验改进设计试制试验等二次或多次循环。反复修改图纸，完善设计后才能定型，设计周期长，质量差，消耗大。随着测试技术的发展与完善，在汽车设计过程中引进新的测试技术，和各种专用的试验设备，进行科学实验，从各方面对产品的结构性能和零部件的强度寿命进行测试。同时广泛采