目錄第1章緒論 11.1概述 11.1.1研究背景 1研究的目的和意義 1課題和現(xiàn)狀 2第2章節(jié)能競(jìng)技車總體設(shè)計(jì)方案確定 52.1整車設(shè)計(jì)目標(biāo) 52.2駕駛室形式的選擇 62.3車架材料的選定 72.4車架形式的選定 82.5驅(qū)動(dòng)形式的選擇 82.6轉(zhuǎn)向形式的選擇 92.7制動(dòng)系統(tǒng)的選擇 112.8車輪型號(hào)與輪胎的選擇 112.9本章小結(jié) 12第3章參數(shù)的收集和計(jì)算 133.1參數(shù)的影響 133.2設(shè)計(jì)參數(shù)的要求和目標(biāo) 133.3參數(shù)的計(jì)算及思路 14人機(jī)工程參數(shù)的計(jì)算 14轉(zhuǎn)彎特性相關(guān)參數(shù)計(jì)算 17質(zhì)心幾何坐標(biāo)的測(cè)量 19抗側(cè)翻性的計(jì)算 213.4各總成的相關(guān)計(jì)算 22制動(dòng)總成的相關(guān)計(jì)算 22發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率及其轉(zhuǎn)速 23發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 23變速器檔位數(shù)傳動(dòng)比的選擇 233.5整車滾動(dòng)阻力和空氣阻力對(duì)節(jié)油能力的影響 243.6本章小結(jié) 26第4章基于UG的H3號(hào)車總體設(shè)計(jì) 284.1UG軟件的產(chǎn)品介紹 284.2UG設(shè)計(jì)界面 28設(shè)計(jì)流程 294.2.2參數(shù)的選擇 294.3基于UG的各部件的設(shè)計(jì) 314.3.1主體尺寸的確定 324.3.2轉(zhuǎn)向總成的設(shè)計(jì) 34制動(dòng)總成的設(shè)計(jì) 36驅(qū)動(dòng)部分的建模 37車身部分的建模 404.4H3號(hào)車的總體裝配 414.5H3號(hào)車的人機(jī)效應(yīng) 414.6本章小結(jié) 45第5章基于ADAMS的運(yùn)動(dòng)校核 465.1ADAMS簡(jiǎn)介 465.2運(yùn)動(dòng)校核的目標(biāo) 465.3運(yùn)動(dòng)校核的流程 475.4校核完成后對(duì)轉(zhuǎn)向的改良 515.5本章小結(jié) 52結(jié)論 53參考文獻(xiàn) 54致謝 56附錄 57第1章緒論1.1概述由于世界范圍內(nèi)石油資源的短缺,節(jié)約使用石油產(chǎn)品,已成為人們的共識(shí)。目前,節(jié)油技術(shù)在汽車設(shè)計(jì)、制造以及使用方面已得到了廣泛的應(yīng)用,并朝著多元化的趨勢(shì)發(fā)展。讓人記憶猶新的1973年石油危機(jī),曾觸發(fā)石油價(jià)格上升4倍以上,從此汽車業(yè)開(kāi)始了降低燃油消耗量的長(zhǎng)期努力。到目前為止,節(jié)油技術(shù)在汽車設(shè)計(jì)、制造以及使用方面已得到了廣泛的應(yīng)用,并朝著多元化的趨勢(shì)發(fā)展1.1.1研究背景本田節(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。其中參加比賽的車輛均搭載由本田技研工業(yè)投資有限公司開(kāi)發(fā)的Honda彎梁車的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30年的歷史。比賽要求參賽車輛使用統(tǒng)一的Honda低油耗汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)以外的車架和車身等完全由各車隊(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。賽車在指定的賽道內(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，中國(guó)作為繼日本泰國(guó)之后的第三個(gè)舉辦地，于2006年在上海舉行了試行大賽，2007年11月11日，第1屆Honda中國(guó)節(jié)能競(jìng)技大賽在上海國(guó)際賽車場(chǎng)圓滿舉行，2008年11月16日，第2屆Honda中國(guó)節(jié)能競(jìng)技大賽在上海國(guó)際賽車場(chǎng)勝利舉辦。Honda節(jié)能競(jìng)技大賽的目的是通過(guò)比賽提高社會(huì)的節(jié)能和環(huán)保意識(shí)，參賽車隊(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，從中體會(huì)到節(jié)能的重要性。同時(shí)，比賽也為參賽者提供體驗(yàn)親手制作賽車的樂(lè)趣的機(jī)會(huì)，提高實(shí)踐能力。Honda創(chuàng)始人本田宗一郎曾說(shuō)，節(jié)能競(jìng)技大賽的宗旨在于“讓肩負(fù)著人類未來(lái)的年輕人通過(guò)思考和實(shí)踐來(lái)體會(huì)1.1.2研究的目的和意義20世紀(jì)80年代以來(lái)對(duì)汽車安全性、行駛平順性、操縱穩(wěn)定性、乘坐舒適性的要求越來(lái)越高，然而，汽車本身是一個(gè)復(fù)雜的多體系統(tǒng)集合，外界載荷的作用更加復(fù)雜、多變，人、車、環(huán)境三位一體的相互作用，致使汽車動(dòng)力學(xué)模型的建立、分析、求解始終是一個(gè)難題)基于以往的解決方法，需經(jīng)過(guò)多輪樣車試制，反復(fù)的道路模擬試驗(yàn)和整車性能試驗(yàn)，不僅花費(fèi)大量的人力、物力，延長(zhǎng)設(shè)計(jì)周期，而且有些試驗(yàn)因其危險(xiǎn)性而難以進(jìn)行)因此對(duì)車輛的動(dòng)力學(xué)性能進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真顯得十分必要)。本設(shè)計(jì)是以參賽車輛為項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，以節(jié)油和完成比賽為目標(biāo)來(lái)進(jìn)行汽車的總體布置已達(dá)到學(xué)習(xí)和制造驗(yàn)證相結(jié)合的效果。課題和現(xiàn)狀汽車總布置設(shè)計(jì)是通過(guò)對(duì)整車設(shè)計(jì)的總體規(guī)劃來(lái)確立車身、底盤、動(dòng)力總成等系統(tǒng)之間的配置關(guān)系、重量、法規(guī)和整車的性能指標(biāo)。總布置設(shè)計(jì)首先是確定設(shè)計(jì)硬點(diǎn)（Hardpoint）。設(shè)計(jì)硬點(diǎn)是將底盤、車身以及其它零部件之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，通過(guò)基本的線、面和基準(zhǔn)點(diǎn)，以及控制結(jié)構(gòu)和參數(shù)來(lái)表達(dá)。在主要設(shè)計(jì)硬點(diǎn)確立以后，造型、車身、底盤等設(shè)計(jì)就有了共同參照的依據(jù)和遵循的規(guī)范，各個(gè)子項(xiàng)目分頭展開(kāi)。還需要兼顧到運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和非運(yùn)動(dòng)部件的關(guān)系有機(jī)的協(xié)調(diào)，避免零部件之間的運(yùn)動(dòng)學(xué)干涉、人機(jī)工程學(xué)和舒適性設(shè)計(jì)等等?？傮w設(shè)計(jì)包含多個(gè)學(xué)科需要在各種條件要求下做出平衡和取舍，這就產(chǎn)生了很多總體設(shè)計(jì)的方法。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)是以已有產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，運(yùn)用一些帶有經(jīng)驗(yàn)常數(shù)或安全系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的一種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。這種設(shè)計(jì)由于缺乏精確的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和科學(xué)的計(jì)算方法，使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不是過(guò)于笨重就是可靠性差。一種新車型的開(kāi)發(fā)，往往要經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)—試制—試驗(yàn)—改進(jìn)設(shè)計(jì)—試制—試驗(yàn)等二次或多次循環(huán)。反復(fù)修改圖紙，完善設(shè)計(jì)后才能定型，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，質(zhì)量差，消耗大。隨著測(cè)試技術(shù)的發(fā)展與完善，在汽車設(shè)計(jì)過(guò)程中引進(jìn)新的測(cè)試技術(shù)，和各種專用的試驗(yàn)設(shè)備，進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，從各方面對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能和零部件的強(qiáng)度、壽命進(jìn)行測(cè)試。同時(shí)廣泛采用近代數(shù)學(xué)物理分析方法，對(duì)產(chǎn)品及其總成、零部件進(jìn)行全面的技術(shù)分析、研究，這樣就使汽車設(shè)計(jì)發(fā)展到以科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)分析為基礎(chǔ)的階段。電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和在工程設(shè)計(jì)中的推廣應(yīng)用，使汽車設(shè)計(jì)技術(shù)飛躍發(fā)展，設(shè)計(jì)過(guò)程完全改觀。汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)及性能參數(shù)等的優(yōu)化選擇與匹配，零部件的強(qiáng)度核算與壽命預(yù)測(cè)，產(chǎn)品有關(guān)方面的模擬計(jì)算或仿真分析，都在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。這種利用計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法，統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)。隨著計(jì)算機(jī)在汽車設(shè)計(jì)中的推廣應(yīng)用，一些近代的數(shù)學(xué)物理方法和基礎(chǔ)理論方面的新成就，在汽車設(shè)計(jì)中也日益得到廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)，除傳統(tǒng)的方法和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法外，還引進(jìn)了最優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、有限元分析、計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算或仿真分析、模態(tài)分析等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法與分析手段，甚至還引進(jìn)了雷達(dá)防撞、衛(wèi)星導(dǎo)航、智能化電子儀表及顯示系統(tǒng)等商新技術(shù)。數(shù)字化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)可使企業(yè)各部門同時(shí)在同一個(gè)產(chǎn)品模型上工作、因而可以減少大量不必要的等待時(shí)間。減少或避免與傳統(tǒng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程業(yè)務(wù)（例如反復(fù)制作模型，并對(duì)原型進(jìn)行手工實(shí)驗(yàn)分析）上所投入的時(shí)間和費(fèi)用。同時(shí)還能在設(shè)計(jì)過(guò)程中及早地發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。例如美國(guó)克萊斯勒汽車公司采用“克萊斯勒數(shù)據(jù)可視化”軟件在新產(chǎn)品98型汽車上發(fā)現(xiàn)1500多處零件干涉，并在制作的第一個(gè)實(shí)物模型之前進(jìn)行了修改和調(diào)整，結(jié)果避免了大量時(shí)間浪費(fèi)和失誤。在人機(jī)工程中CAD技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。其中如UG/CATIA等建模軟件都制作了基于汽車的人機(jī)工程學(xué)模塊，西化大學(xué)的吳超碩士曾經(jīng)提出通過(guò)UGS對(duì)主圖板上的H點(diǎn)位置進(jìn)行驗(yàn)算確定后，由于二維人體模型不能滿足“人－車－環(huán)境”中三維位置驗(yàn)證的需要，而三維人體模型在駕駛員座椅位置布置時(shí)的作用是無(wú)可替代的。CATIAV5的人體模型是基于最佳人體模型系統(tǒng)建立起來(lái)的，具有直觀、數(shù)字化和交互式的特點(diǎn)，能夠被用于非常精確地人體仿真、虛擬人體與工作環(huán)境之間的關(guān)系的驗(yàn)證。上海大眾的王海波吳鳳艷李炭認(rèn)為想要設(shè)計(jì)好一款車的總布置人機(jī)工程尤為重要，而要想做好人機(jī)工程需從兩個(gè)方面加以注意a．掌握人體尺寸的測(cè)量數(shù)據(jù)，其中不但包括靜態(tài)尺寸，還需包括動(dòng)態(tài)尺寸；不但要?jiǎng)澐帜挲g及高矮，還需區(qū)分人體特征，如胖瘦、腿長(zhǎng)短等；以此為基礎(chǔ)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，建立標(biāo)準(zhǔn)的中國(guó)人體模型數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)中國(guó)人的活動(dòng)能力大小進(jìn)行研究，其中最關(guān)鍵的是手操縱力、腳操縱力等。在確定汽車軸距輪距的過(guò)程中應(yīng)該著力解決轉(zhuǎn)彎內(nèi)偏角、側(cè)傾、側(cè)翻、輪胎側(cè)滑、操縱平穩(wěn)性等行駛安全參數(shù)之間的平衡。其中在國(guó)家質(zhì)檢總局的關(guān)于汽車側(cè)翻的報(bào)告上提出如下結(jié)論（1）通過(guò)建模仿真的分析方法，可以有效輔助汽車缺陷等引起的風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估研究。（2）通過(guò)仿真試驗(yàn)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)模式分析可知，只要不駛離道路，正常情況下單向急轉(zhuǎn)不易引起側(cè)翻。（3）一旦車輛轉(zhuǎn)向側(cè)滑撞上路肩或駛?cè)肼吠飧吒街禂?shù)區(qū)域，絆倒側(cè)翻容易發(fā)生。長(zhǎng)安大學(xué)的趙巖認(rèn)為節(jié)能車在轉(zhuǎn)向盤保持一固定轉(zhuǎn)角正。緩慢加速或以不同車速等速行駛時(shí)，隨著車速的增加，不足轉(zhuǎn)向汽車的轉(zhuǎn)向半徑R增大；中性轉(zhuǎn)向汽車的轉(zhuǎn)向半徑R維持不變：而過(guò)多轉(zhuǎn)向汽車的轉(zhuǎn)向半徑R則越來(lái)越小。操縱穩(wěn)定性良好的汽車應(yīng)具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性。一般汽車不應(yīng)具有不足轉(zhuǎn)向特性，也不應(yīng)具有中性轉(zhuǎn)向特性，因?yàn)橹行赞D(zhuǎn)向特性汽車在使用條件變動(dòng)時(shí)，有可能轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)多轉(zhuǎn)向特性。武漢理工大學(xué)的楊燦還從adams模態(tài)分析中得出如下結(jié)論1)汽車在不同的路面以不同的車速行駛，其行駛平順性各不相同，汽車的行駛車速及路譜對(duì)汽車行駛平順性有重大影響；2)調(diào)整節(jié)能車懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)，能夠明顯改善節(jié)能車在特定賽道和已規(guī)定車速行駛的平順性：3)改變整車的固有頻率可以減小路面不平所激起的車身振動(dòng)或使車身振動(dòng)的峰值頻率偏離原對(duì)應(yīng)的某階模態(tài)頻率，以改善汽車的行駛平順性。目前，國(guó)內(nèi)的整車總布置設(shè)計(jì)，與底盤及動(dòng)力系統(tǒng)的狀況相似，設(shè)計(jì)和匹配試驗(yàn)的能力和發(fā)達(dá)的國(guó)家比較，雖然進(jìn)行了部分的數(shù)字化開(kāi)發(fā)技術(shù)但還存在一定的差距。本文嘗試以前沿的研發(fā)技術(shù)為參考大量運(yùn)用目前已經(jīng)成熟的電腦建模技術(shù)，虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)所設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行裝配、制造、模擬以求最大限度的節(jié)省設(shè)計(jì)制造工程中的時(shí)間。

第2章節(jié)能競(jìng)技車總體設(shè)計(jì)方案確定2.1整車設(shè)計(jì)目標(biāo)量產(chǎn)車的新車型在設(shè)計(jì)之初需要明確設(shè)計(jì)目標(biāo)。主要是根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研和設(shè)計(jì)要求結(jié)合公司的人員的技術(shù)水平提出對(duì)某型號(hào)車的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)目標(biāo)其中包括目標(biāo)成本、通用性、載客量適用范圍等等。其中總體設(shè)計(jì)工作應(yīng)滿足如下要求：（1）汽車的各項(xiàng)性能、成本等，要求達(dá)到企業(yè)在商品設(shè)計(jì)計(jì)劃中所確定的目標(biāo)。（2）嚴(yán)格遵守和貫徹有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，注意不要侵犯專利。（3）盡最大貫徹三化即標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。（4）進(jìn)行有關(guān)的運(yùn)動(dòng)校核，保證正確的運(yùn)動(dòng)并避免運(yùn)動(dòng)干涉。（5）拆裝與維修方便。由于是參加節(jié)能競(jìng)技大賽，所以設(shè)計(jì)目標(biāo)有很大的不同。根據(jù)參賽的要求首先要保證大賽要求的設(shè)計(jì)。本次比賽由本田公司承辦，大賽委員會(huì)對(duì)整車參數(shù)的設(shè)計(jì)有如下的要求如下表：表總體尺寸表全高1.8以下排氣管超出車身10cm以上軸距1.0以上全長(zhǎng)3.5以下輪距0.5以上倒視鏡可以看到車尾其面積小于40cm2全寬2.5以下座椅要求臀部和地面之間有隔板同時(shí)本田公司對(duì)其提供的發(fā)動(dòng)機(jī)也有如下的要求：（1）同時(shí)要求搭載HONGDAwh125-6市售風(fēng)影發(fā)動(dòng)機(jī)（2）化油器部分要求一小時(shí)自然吸油一升，不能有增壓裝置（3）油路要保證透明且油路系統(tǒng)不能有電磁閥（4）曲軸部分只能加工不能更換根據(jù)大賽要求和參賽目標(biāo)制定如下設(shè)計(jì)目標(biāo):表2.2目標(biāo)尺寸表性能目標(biāo)：一升97號(hào)汽油1000公里。整車質(zhì)量：50kg以下整車長(zhǎng)度：3200mm以下整車寬度：500mm以上搭載人員：一人且體重不超過(guò)50kg整車高度：控制在650mm以下視野要求：保證駕駛員有九十度教的視野范圍，可以看到800mm的物體。照明設(shè)備：無(wú)（比賽時(shí)）剎車部分：兩套獨(dú)立剎車系統(tǒng)安全性：保證發(fā)生事故時(shí)駕駛員可以獨(dú)自從駕駛室出入，駕駛員和發(fā)動(dòng)機(jī)之間需要有一個(gè)隔熱裝置2.2駕駛室形式的選擇本節(jié)對(duì)節(jié)油車車的總體形式的選擇進(jìn)行了概括性的論述，對(duì)各形式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的評(píng)估并從中選擇最適合的方案進(jìn)行更進(jìn)一步的論證。節(jié)能車的形式跟普通汽車的形式有很大差別的，因?yàn)槠渖a(chǎn)的目的是節(jié)油也就是說(shuō)可以在設(shè)計(jì)上犧牲掉部分動(dòng)力性、安全性、舒適性、和操縱性。經(jīng)過(guò)對(duì)以往比賽的調(diào)查研究和通過(guò)理論分析可以大體上把整車的形式分為如下幾種形式。四輪行駛兩輪驅(qū)動(dòng)、三輪行駛一輪驅(qū)動(dòng)、三輪行駛兩輪驅(qū)動(dòng)、兩輪行駛兩輪輔助的形式。當(dāng)然發(fā)動(dòng)機(jī)也有前置和后置兩種情況與其組合。下面對(duì)比一下各個(gè)布置的優(yōu)缺點(diǎn)。前兩輪后兩輪不論是前兩輪驅(qū)動(dòng)還是后兩輪驅(qū)動(dòng)都無(wú)法回避轉(zhuǎn)彎時(shí)兩輪的速度差的問(wèn)題，也就是說(shuō)需要設(shè)計(jì)一個(gè)非常小的差速器且滿足摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)變速后輸出的轉(zhuǎn)矩。首先需要設(shè)計(jì)一個(gè)差速器和半軸還要最大限度的降低傳動(dòng)效率的損失，第二點(diǎn)還要找到可以加工的單位如果找不到的話，還要自行加工且精度要求越高越好。即便做了下來(lái)它的傳動(dòng)效率損失和三輪相比也是非常大的而且四輪車的行駛和轉(zhuǎn)彎時(shí)的阻力也是較三輪車大的。也就是說(shuō)除了穩(wěn)定性好之外是沒(méi)有其它優(yōu)點(diǎn)的。前一輪后兩輪這種布置形式在其他隊(duì)伍中是有才用的而且也取得了很好的成績(jī)的如簡(jiǎn)圖所示。它具有如下的優(yōu)點(diǎn)（1）轉(zhuǎn)向輕便（2）因?yàn)楹驼蛉嗆囉泻芏嘞嗨频牡胤剿詷?gòu)件采購(gòu)容易加工上也比較方便。（3）不需要加工車車輪定位結(jié)構(gòu)如內(nèi)傾、外傾、前束、后傾等。缺點(diǎn)（1）行駛穩(wěn)定性不好在高速下容易翻車。（2）轉(zhuǎn)彎時(shí)前軸受徑向力力比較大，如要采用這種形式需要對(duì)前輪進(jìn)行加固工藝上比較困難。（3）如果是發(fā)動(dòng)機(jī)前置整車高度會(huì)上升且駕駛員視線難以保證，且需要差速器等機(jī)構(gòu)。（4）如果是后輪驅(qū)動(dòng)會(huì)遇到與前兩輪驅(qū)動(dòng)一樣的問(wèn)題。（5）運(yùn)用空氣動(dòng)力學(xué)相關(guān)知識(shí)分析較優(yōu)秀的風(fēng)阻系數(shù)模型應(yīng)該是仿水滴形這樣前一輪的布置方式很難達(dá)到。圖2.3前一輪后兩輪示意圖前兩輪后一輪這種布置形式也被俗稱逆三輪車在各種節(jié)能車大賽上被廣泛的運(yùn)用如圖所示，也就是說(shuō)在實(shí)際比賽中已經(jīng)被驗(yàn)證是很實(shí)用的。經(jīng)過(guò)理論上的研究也可以得出如下的優(yōu)缺點(diǎn)。它的優(yōu)點(diǎn)有（1）直線行駛平穩(wěn)。（2）后輪驅(qū)動(dòng)不需另行設(shè)計(jì)差速系統(tǒng)傳動(dòng)效率高。（3）行駛阻力和四輪車相比要小得多。（4）轉(zhuǎn)彎時(shí)前軸所受側(cè)向力要有比單輪時(shí)小的多（5）空氣動(dòng)力學(xué)外形可以得到結(jié)構(gòu)上的保證，充分利用現(xiàn)有的空間保證了前寬后窄的外形設(shè)計(jì)。2.3車架材料的選定車架材料的選定應(yīng)該同時(shí)考慮重量、強(qiáng)度、加工難易程度和價(jià)格等因素。因?yàn)閺墓?jié)油性的角度出發(fā)希望車架越輕越好，但從完成比賽的角度出發(fā)強(qiáng)度應(yīng)該越高越好，這樣就要在強(qiáng)度和價(jià)格上做出取舍。經(jīng)過(guò)調(diào)研可供選擇的材料有，方形鋼管、原型鋼管、鋁型材、鋁板、鋁管、鈦合金管材。如果是承載式車身的話還可以用碳纖維。但綜合經(jīng)費(fèi)承擔(dān)能力最終選擇了鋁型材作為車架的主要材料，鋁型材有如下優(yōu)點(diǎn)。（1）鋁合金的密度是鋼的密度的1/2強(qiáng)度卻接近于或超過(guò)鋼。（2）成本上也比其他高強(qiáng)度材料要便宜得多成本上易于實(shí)現(xiàn)。（3）加工上沒(méi)有困難也可以代工。圖2.4前兩輪后一輪簡(jiǎn)圖2.4車架形式的選定車架的形式大體上分為整體式如圖2.5、箱型如圖2.6、梯形式2.7、衍架式如圖2.8，他們均具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。衍架式車架剛度高、整體強(qiáng)度高、轉(zhuǎn)彎時(shí)抗側(cè)向力能力強(qiáng)，缺點(diǎn)是重量難以控制。邊梁式車間優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易、質(zhì)量輕，缺點(diǎn)是剛度低、強(qiáng)度難以保證。整體式車身具有邊梁式和衍架式的所有優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是造價(jià)高昂且自行完成困難。經(jīng)過(guò)論證決定采用衍架式車架。2.5驅(qū)動(dòng)形式的選擇因?yàn)椴捎昧饲皟奢喓笠惠喌牟贾眯问剿则?qū)動(dòng)形式?jīng)Q定采用發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)，這樣駕駛員的視線可以得到保障也不需要安裝差速結(jié)構(gòu)同時(shí)也可以對(duì)質(zhì)心的位置進(jìn)行配重（駕駛員在前）且降低了制作的難度。（1）發(fā)動(dòng)機(jī)由于采用了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)配置所以不存在選型問(wèn)題但可以對(duì)其變速器和箱體進(jìn)行改造和輕量化。（2）變速機(jī)構(gòu)決定拆掉原有變速器以一排行星齒輪代替，其優(yōu)點(diǎn)是去掉了多余的重量提供了一個(gè)更優(yōu)的傳動(dòng)比同時(shí)行星齒輪的傳動(dòng)更穩(wěn)定占用空間也比較小缺點(diǎn)是重量比較大、可能需要再加工。（3）檔位決定以一個(gè)傳動(dòng)比行駛主要考慮結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和加工能力的局限。圖2.5碳纖維無(wú)骨架符合車身2.6轉(zhuǎn)向形式的選擇轉(zhuǎn)向形式以使駕駛員操縱方便，轉(zhuǎn)彎靈活加工難度小為目標(biāo)。可選的方案有中央支撐式和阿卡曼式，其中中央支撐式有轉(zhuǎn)彎費(fèi)力操縱不靈活的弊端。阿卡曼式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)就是在該車全程轉(zhuǎn)彎過(guò)程中瞬時(shí)圓心始終保持不變且圓心在后軸的延長(zhǎng)線上。由于前輪載荷不是很大且附著力非常的小，所以過(guò)彎時(shí)地面阻力不會(huì)很大不需要助力裝置，只需要適當(dāng)延長(zhǎng)轉(zhuǎn)向臂就可以達(dá)到要求。但是在這里也要考慮傳動(dòng)比的大小因?yàn)檫@影響到駕駛員的操縱習(xí)慣反省時(shí)間即閉環(huán)控制的精確程度。通過(guò)汽車?yán)碚摰膶W(xué)習(xí)可以確定不轉(zhuǎn)向?qū)︸{駛員的操縱需求是最舒服的。圖2.6鋁制箱型車架圖2.7鋼管梯形車架圖2.8衍架式車身2.7制動(dòng)系統(tǒng)的選擇制動(dòng)系統(tǒng)由大賽規(guī)則確定要求即在11°的斜坡上能保證停留，而且制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)平時(shí)訓(xùn)練整車的操縱安全性都有很高的保證。經(jīng)過(guò)調(diào)查研究決定采用兩套高效V閘其價(jià)格性對(duì)便宜質(zhì)量與其它制動(dòng)件相比較輕，2.8車輪型號(hào)與輪胎的選擇在技能經(jīng)濟(jì)車的研發(fā)過(guò)程當(dāng)中，車輪的型號(hào)的選取也是非常重要的環(huán)節(jié)，因?yàn)樗P(guān)系到滾動(dòng)阻力的大小，迎風(fēng)面積的大小，操縱穩(wěn)定性的保證等等。首先要選擇車輪的的尺寸，這和迎風(fēng)面積，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，接近角有直接關(guān)系。大車輪滾動(dòng)阻力大穩(wěn)定性好，小車輪滾動(dòng)阻力小操縱靈活但穩(wěn)定性差。輪胎的選擇遵循滾動(dòng)阻力小可承受高壓，高載荷，測(cè)偏剛度大的輪胎。經(jīng)過(guò)論證決定選擇20inch自行車輪圈輪胎采用米其林寬面高壓光胎。需要注意的是自行車輪胎和車軸是不受側(cè)向力的而節(jié)能競(jìng)技車的車輪和車軸是要受側(cè)向力的。根據(jù)車輛類型、總質(zhì)量、道路條件、車速及其他特殊要求，合理地選擇輪胎。輪胎選擇的好壞直接影響整車的使用性能，如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、通過(guò)性、安全性等。因此必須按使用要求、道路條件和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理的選擇。一般在汽車滿載時(shí)，輪胎所受的靜負(fù)荷應(yīng)等于小于它的額定負(fù)荷（約0.9—1.0）。這主要根據(jù)車輛的使用情況和道路條件而定，在條件比較好的情況下－不超載、道路條件好，輪胎的靜負(fù)荷可與額定負(fù)荷相等或相近，氣壓也可選高一點(diǎn)，這樣會(huì)提高整車的經(jīng)濟(jì)性能。由于是節(jié)油車大賽所以經(jīng)濟(jì)性非常的重要，這樣胎壓的要求就會(huì)很高正常的乘用轎車胎壓一般夏季，冬季偏高一點(diǎn)兒，而H2號(hào)車的胎壓在8.0~9.0以上這是因?yàn)樽孕熊囕喬タ沙惺芨邏旱奶匦裕渲懈呒?jí)的米其林告訴光胎可以承受更高的胎壓據(jù)資料上顯示可達(dá)到14.0這就為經(jīng)濟(jì)型節(jié)油能力提供了很好的數(shù)據(jù)。輪胎選擇的另一個(gè)關(guān)鍵因素是車速。隨著高速公路的發(fā)展和道路條件的改善，現(xiàn)代汽車的車速越來(lái)越高，對(duì)于輪胎來(lái)說(shuō)，車速越高，輪胎的發(fā)熱量也越大，致使輪胎的磨損和壽命都受到影響。輪胎的額定負(fù)荷能力是在一定車速下給定的，超過(guò)該車速長(zhǎng)期使用合適輪胎的壽命急劇下降。但比賽是的車速不會(huì)很高因?yàn)橐ɑ鸹凶罡哕囁偈歉鷵?jù)最低車速制定的所以對(duì)輪胎的影響很小。2.9本章小結(jié)本章對(duì)H3號(hào)節(jié)能車的布置形式、驅(qū)動(dòng)形式、材料的選型、轉(zhuǎn)向方式的確定都做了論證和對(duì)比并根據(jù)自身的要求進(jìn)行了選擇，為接下來(lái)的后續(xù)計(jì)算奠定了基礎(chǔ)和確定了方向。

第3章參數(shù)的收集和計(jì)算3.1參數(shù)的影響H3號(hào)車的總布置主要參數(shù)包括整車的長(zhǎng)、寬、高、離地間隙、軸距、輪距以及車架的最長(zhǎng)最寬尺寸。以及發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率，變速器的最大最大最小傳動(dòng)比等等。在設(shè)計(jì)之初可以確定幾個(gè)設(shè)計(jì)硬點(diǎn)，其他尺寸在保證設(shè)計(jì)硬點(diǎn)的基礎(chǔ)上可以有所變化。硬點(diǎn)尺寸直接關(guān)系到整車的性能。整車的主要尺寸對(duì)整車的性能有如下影響：軸距L：對(duì)整備質(zhì)量、總長(zhǎng)、最小轉(zhuǎn)彎半徑、縱向通過(guò)半徑有影響，還對(duì)軸荷分配有影響。過(guò)短時(shí)會(huì)使制動(dòng)、上坡、加速時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移過(guò)大，使汽車制動(dòng)性和操縱性變壞，縱向角振動(dòng)大。輪距：對(duì)整車的整寬、總質(zhì)量、側(cè)傾剛度、最小轉(zhuǎn)彎半徑有關(guān)。輪距大有利于剛度上升，橫向穩(wěn)定性變好，但輪距不宜過(guò)大。前懸：（因?yàn)楸拒嚍榱斯?jié)油盡可能的提高了整車的剛度所以取消了懸架機(jī)構(gòu)，這樣前懸就被用來(lái)定義前軸到整車最前端的部分。）通過(guò)性、碰撞安全性、視野范圍、接近角等。質(zhì)量系數(shù)y軸荷分配：質(zhì)量系數(shù)反映了汽車的設(shè)計(jì)工藝水平，軸荷分配對(duì)輪胎的磨損均勻和壽命相近，要保證驅(qū)動(dòng)的符合，從動(dòng)軸的負(fù)荷減小，有利提高通過(guò)性和減小滾動(dòng)阻力。3.2設(shè)計(jì)參數(shù)的要求和目標(biāo)本次比賽有本田公司承辦大賽委員會(huì)對(duì)整車參數(shù)的設(shè)計(jì)有的要求如表2.1所示：由于H3號(hào)車的結(jié)構(gòu)保留了大部分的原有H2的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所以我們可以在原有尺寸上對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。H2號(hào)車的尺寸、全高——0.75m、軸距——1.6m、全長(zhǎng)——3.1m、輪距——0.84m。在確定尺寸前要明確優(yōu)化的前提條件即如何優(yōu)化，如果把總體設(shè)計(jì)分為兩個(gè)指標(biāo)即性能指標(biāo)和節(jié)油指標(biāo)則對(duì)明確整車的設(shè)計(jì)側(cè)重點(diǎn)有很大的幫助。完成比賽性能指標(biāo)：剎車制動(dòng)性（1）行駛穩(wěn)定性：轉(zhuǎn)彎特性：側(cè)傾、側(cè)偏、側(cè)翻（2）加速和起步時(shí)的平順性（3）故障率：驅(qū)動(dòng)部分，制動(dòng)部分（4）車架：剛度和撓度（5）車軸的強(qiáng)度節(jié)油性能指標(biāo)：（1）車輪：左右車輪主銷內(nèi)傾角、前束、后傾的參數(shù)一致性。各軸載荷的平均分配。輪胎測(cè)偏剛度的確定。（2）車架：輕量化（3）車身：空氣阻力系數(shù)Cd值、迎風(fēng)面積、車身總體質(zhì)量。（4）發(fā)動(dòng)機(jī)：最優(yōu)傳動(dòng)比的選擇、機(jī)體的輕量化、傳動(dòng)形式的選擇。（5）駕駛員：體重、身高、操縱能力。3.3參數(shù)的計(jì)算及思路明確了幾項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)后可以對(duì)計(jì)算的總體思路有了大略的方向即在滿足駕駛員操縱性舒適性的基礎(chǔ)上，盡可能的縮短輪距和軸距并降低整車高度，同時(shí)還要保證整車的行駛性能。如圖3.1。圖3.1總布置尺寸示意圖3.3.1人機(jī)工程參數(shù)的計(jì)算人機(jī)參數(shù)的計(jì)算方向應(yīng)該是頭高下降在發(fā)動(dòng)機(jī)臥高和立高平面內(nèi)并保持視線高度與龍門高度成2.1的關(guān)系。這樣既能保持車身能降低最低的距離而且可以最大限度的保證可以看到0.8m的物體（比賽要求）。經(jīng)過(guò)對(duì)九名駕駛員進(jìn)行質(zhì)心測(cè)量和坐姿高度與其他尺寸的測(cè)量，可以得到圖表進(jìn)行分析。下表為駕駛員躺臥駕駛姿勢(shì)是隨頭高的下降個(gè)關(guān)鍵尺寸的變化。圖3.2描述了駕駛員眼高的變化曲線，附圖3.3描述了駕駛員大腿寬度的變化曲，圖3.4描繪了所收集的駕駛員數(shù)據(jù)的膝寬曲線。前軸的位置應(yīng)該在膝蓋前后位置選擇。通過(guò)對(duì)上表的計(jì)算分析對(duì)隨人身坐高的下降對(duì)其它其它尺寸的影響有如下結(jié)論。駕駛員高度每下降60mm,質(zhì)心降低10mm,高度降低30mm,視線降低20mm,前懸伸長(zhǎng)10mm，龍門前身20mm(龍門位置在髖部)。為了保證駕駛員操縱的舒適性和軸距設(shè)置的合理性前軸（龍門的位置）應(yīng)該在膝蓋和髖部之間選擇。表3.1后備駕駛員尺寸圖表（單位：mm）號(hào)碼1號(hào)2號(hào)3號(hào)4號(hào)5號(hào)頭高450400450400450400450400450400眼高355330380330360305385290360310膝高250250220220210190160160150150腳尖高220220245245235235250250260260背至腳尖144415201500152014601520134014302501440手至膝340320300320260280240270142300拳前伸長(zhǎng)501508522512498480520518510510膝寬200200201201230230220220210210小腿寬220220230230220220230230230230大腿寬250250250250240240250250250250髖寬340340320320335335340340350350膝至腳底460460440450460460470470440440體重60kg44.9kg50kg47.3kg45kg身高15501580161015001580號(hào)碼6號(hào)7號(hào)8號(hào)9號(hào)頭高450400450400450400450400眼高350330380330360305385290膝高150150120200200170170170腳尖高250250260260220220255255背至腳尖14441520150015201460152013401430手至膝340320300320260280240270拳前伸長(zhǎng)501508522512498480520518膝寬200200201201230230220220小腿寬220220230230220220230230大腿寬250250250250240240250250髖寬340340320320335335340340膝至腳底460460440450460460470470體重50.9kg44.8kg51kg48.3kg身高1550158016101500圖3.2描述了駕駛員眼高的變化曲線，附圖3.3描述了駕駛員大腿寬度的變化曲，附表3.4描繪了所收集的駕駛員數(shù)據(jù)的膝寬曲線。前軸的位置應(yīng)該在膝蓋前后位置選擇。通過(guò)對(duì)上表的計(jì)算分析對(duì)隨人身坐高的下降對(duì)其它其它尺寸的影響有如下結(jié)論。駕駛員高度每下降60mm,質(zhì)心降低10mm,高度降低30mm,視線降低20mm,前懸伸長(zhǎng)10mm，龍門前身20mm(龍門位置在髖部)。為了保證駕駛員操縱的舒適性和軸距設(shè)置的合理性前軸（龍門的位置）應(yīng)該在膝蓋和髖部之間選擇。圖眼高變化折線圖圖髖部寬度變化圖圖膝寬變化圖圖3.5高155cmCATIA人偶3.3.2轉(zhuǎn)彎特性相關(guān)參數(shù)計(jì)算轉(zhuǎn)彎特性的計(jì)算主要是為了選擇最優(yōu)的輪軸距而引用的，有第二章總體布置的形式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)選擇了阿卡曼是轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，而阿卡曼是機(jī)構(gòu)來(lái)自于阿卡曼定理即全部車輪繞同一瞬心O回轉(zhuǎn)，瞬時(shí)中心始終在后軸的延長(zhǎng)線上。轉(zhuǎn)向特性公式3.1和轉(zhuǎn)彎半徑與轉(zhuǎn)向角公式3.2可以很好的解釋輪軸距的關(guān)系。主銷傾角軸線與地面相接點(diǎn)間距離與輪距尺寸接近，這里還有一段尺寸c為接地點(diǎn)與輪胎接地點(diǎn)距離。c值不能太小因?yàn)樘〉脑捴麂N旋轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)使輪胎與路面產(chǎn)生較大的摩擦。表3.2描述了內(nèi)偏角與整車寬度的關(guān)系。即內(nèi)偏角越大需要預(yù)留的轉(zhuǎn)彎空間也相應(yīng)的增大。圖3.6轉(zhuǎn)彎特性簡(jiǎn)圖cota=cotβ-BL（3.1）Rmin=Lsinαmax式中：B——主銷傾角延長(zhǎng)線間的距離；L——軸距；A——前輪內(nèi)偏角；——前輪外偏角；R——最小轉(zhuǎn)彎半徑。表內(nèi)偏角與整車寬度的關(guān)系表αL150015501600車輪前端橫向掃過(guò)距離10R=8640R=8929R=9217M=4011R=7640R=8123R=-8385M=4512R=7210R=7455R=7659M=5213R=6860R=6890R=7112M=5614R=6200R=6510R=6614M=6015R=6100R=5918R=6812M=65經(jīng)過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)在設(shè)計(jì)最小轉(zhuǎn)彎半徑8800mm的情況下內(nèi)偏角隨軸距L的增加而增加而內(nèi)外偏角的差之和B/L的值有關(guān)，同時(shí)如果希望將車輪納入車身中的話我們會(huì)發(fā)現(xiàn)輪距增加會(huì)增大外偏角而其角度越大車身和車輪的距離就會(huì)越大這樣才能保證其最大偏角。經(jīng)過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)偏角每增加0.74°距離d相應(yīng)增加3.228mm。初步將輪距B定為600mm質(zhì)心幾何坐標(biāo)的測(cè)量質(zhì)心的位置對(duì)整車各個(gè)尺寸的確定是不可或缺重要的參量。需要測(cè)量的參量有：LZ1——LZ2——a1——a2Hg——水平面即xy平面上質(zhì)心的幾何位置，可以根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。如設(shè)質(zhì)心到前軸的距離為a那么到后軸的為根據(jù)公式可列如下方程表達(dá)其平衡關(guān)系。G1‘=G×G2’=G×式中：G1‘——G2’——G1——前軸載荷G2——后軸載荷A——質(zhì)心到前軸距離；B——質(zhì)心到后軸距離。測(cè)量原理：質(zhì)量反應(yīng)法測(cè)量工具：磅秤或車輪負(fù)荷計(jì)，精度0.1%，卷尺，精度0.1%。測(cè)量步驟：（1）將后軸放置于已調(diào)整好的秤臺(tái)上，前軸停放在另一秤臺(tái)上或支撐物上，并保持在同一水平面上。在前軸和后軸相同高度處分別標(biāo)識(shí)記號(hào)點(diǎn)hi測(cè)定后軸軸重G2（或前軸軸重G1）軸距L記號(hào)點(diǎn)高度hi和個(gè)輪的靜載半徑rs。（2）抬高汽車前軸（或后軸），使其縱向傾角分別為11°、18°、20°測(cè)量每次抬高到規(guī)定角度時(shí)的軸重G2圖用質(zhì)量反應(yīng)法測(cè)質(zhì)心高度示意圖質(zhì)心高度hghgα=rs式中：hgα——汽車抬高到某一規(guī)定角度rs?GIα——G0——L——汽車軸距?hα——汽車抬高到某一規(guī)定角度最后有：h先后對(duì)H2號(hào)車進(jìn)行了5次測(cè)量每次3組數(shù)據(jù)，但前兩次公式和測(cè)量條件有錯(cuò)誤舍去。第3,4次角度變化太小在后期側(cè)翻計(jì)算中不符合實(shí)際情況舍去，第5次測(cè)量實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù)符合側(cè)翻公式，也符合實(shí)際行駛情況。所以保留第5組數(shù)據(jù)作為理論依據(jù)。質(zhì)心位置計(jì)算（z方向）如式3.5、3.4XY平面內(nèi)的質(zhì)心位置計(jì)算:G=890+330=1220a+b=1550890=1220×330=1220×a=1.131m=1131mmb=0.419m=419mm抗側(cè)翻性的計(jì)算側(cè)向傾翻是指在本車以一定速度過(guò)彎時(shí)，由離心力使外側(cè)車輪附著力減少直至為零產(chǎn)生側(cè)翻的情況。當(dāng)離心力力矩F×H>G×a傾翻（3.6）F×H<G×a穩(wěn)定（3.7）式中：H——汽車重心高度；A——轉(zhuǎn)彎時(shí)內(nèi)側(cè)輪接地點(diǎn)與中心的豎直線間的距離。通過(guò)上式我們可以得出抗側(cè)翻需要改變的參數(shù)為（1）減小h（降低質(zhì)心高度）（2）增大a（增大力矩即適當(dāng)增加輪距軸距）。由于駕駛員視線的限制駕駛姿勢(shì)不可能有進(jìn)一步的變化，質(zhì)心也不可能有太多的下降余地而且每個(gè)人的體態(tài)分布是不均勻的我們無(wú)法準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)質(zhì)心的確切位置。我們暫定之心位置不變，通過(guò)改變輪軸距來(lái)增加抗側(cè)翻性，但是輪距和軸距是不可能無(wú)限增加的，所以我們對(duì)其關(guān)系進(jìn)行了得到了如下的數(shù)據(jù)。從下表3.3a/b/c的數(shù)據(jù)我們可以發(fā)現(xiàn)輪軸距與質(zhì)心幾何位置同過(guò)彎車速的關(guān)系，即降低車速，降低質(zhì)心高度增大輪軸距對(duì)抗側(cè)翻性都有提高。通過(guò)上述的計(jì)算和分析可以將各個(gè)尺寸參數(shù)暫定為如下表所示。表3.3允許過(guò)彎最大速度與質(zhì)心高度的關(guān)系H輪距B0.60.650.70.750.80VVVVV0.2014.214.414.715.015.20.2113.814.114.314.614.9注：V為過(guò)彎速度軸距L=1.5（單位：m）H輪距B0.60.650.70.750.80VVVVV0.2014.514.714.915.215.50.2114.114.314.614.815.1注：軸距為1.55(單位：m)H輪距B0.60.650.70.750.80VVVVV0.2016.014.815.215.515.70.2115.614.414.815.115.3注:軸距L=1.6（單位：m）3.4各總成的相關(guān)計(jì)算制動(dòng)總成的相關(guān)計(jì)算制動(dòng)力的確定應(yīng)該保證節(jié)油車在滿載情況下于11°Gsinα≤GcosG=mg（3.9）式中：α——制動(dòng)坡角αf——滑動(dòng)阻力系數(shù)f=1.0已知sin11°=0.19通過(guò)汽車?yán)碚摰闹R(shí)分析可以得到如關(guān)系式3.11：Fxb≤Fφ=FZφ式中：Fxb——Fφ——FZ————附著系數(shù)Fxb=T式中：Tu——R——車輪半徑已知Fxb=Gsinα=0.1950Tu=93.10.25=根據(jù)以上的計(jì)算可以確定所需采購(gòu)的制動(dòng)閘的最小制動(dòng)力，已達(dá)到計(jì)算要求為優(yōu)。3.4.2發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率及其轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)的功率對(duì)節(jié)油成績(jī)的影響非常的大，功率應(yīng)該為當(dāng)時(shí)車速行駛時(shí)需要的行駛阻力和功率之和可用式3.13計(jì)算。發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率kw。Pmax=1ηt(式中：ηt——ma————重力加速度——滾動(dòng)阻力系數(shù)由實(shí)驗(yàn)確定CD——風(fēng)阻系數(shù)——迎風(fēng)面積vmax——最高車速雖然本田125發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)給出但是由于比賽不需要高速運(yùn)行所以功率不會(huì)達(dá)到原發(fā)動(dòng)機(jī)功率。根據(jù)設(shè)置目標(biāo)參：ηt=0.95mg=9.8N/kgCDA=0.28m2v求得：Pmax=6.22/8000kw(n/m發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩發(fā)動(dòng)機(jī)的功率對(duì)節(jié)油成績(jī)的影響非常的大，功率應(yīng)該為當(dāng)時(shí)車速行駛時(shí)需要的行駛阻力和功率之和可用式3.14計(jì)算。Mmax=7019aPmaxnp式中：Mmax——a——扭矩適應(yīng)系數(shù)Pmax——np——試取a=1.2解得Mmax變速器檔位數(shù)傳動(dòng)比的選擇根究性能分析和對(duì)比，認(rèn)為變速機(jī)構(gòu)采用一擋傳動(dòng)比二級(jí)傳動(dòng)而變速機(jī)構(gòu)全部拆除。在方案改進(jìn)后，變速器的傳動(dòng)比也發(fā)生了變化。為能夠使WH125-6發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速在5000r/min；賽車的平均車速為25km/h；重新計(jì)算的傳動(dòng)比由公式3.1得ua=0.377nri（式中：ua——為車速（km/hN——為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）；R——為車輪半徑（m）；I——為總的傳動(dòng)比；為能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常工作在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速，同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況是熄火、啟動(dòng)；車的行駛速度先提速到40km/h后熄火滑行，當(dāng)車速降到15km/h在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，如此循環(huán)。為了能有更好的節(jié)能工況，現(xiàn)利用經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速5000r/min，車速25km/h，車輪使用的是20英寸的輪胎，半徑是0.25m。因此，i=0.377nrua為使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在5000r/min左右，車速在20-40km/h進(jìn)行反向驗(yàn)證：此時(shí)i=18.85n=當(dāng)ua=20km/h時(shí)n=ua當(dāng)ua=30km/h時(shí)n=ua當(dāng)ua=40km/h時(shí)n=ua由以上數(shù)據(jù)可以得出賽車的行駛速度范圍是20-30km/h，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的范圍在4000-6000r/min，傳動(dòng)比i=18.85。由以上數(shù)據(jù)可以得出賽車的行駛速度范圍是20-30km/h，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的范圍在4000-6000r/min，傳動(dòng)比i=18.85。確定的傳動(dòng)比為上限數(shù)字根據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)考慮到整車的匹配情況可以考慮適當(dāng)減小以優(yōu)化整體裝配能力。3.5整車滾動(dòng)阻力和空氣阻力對(duì)節(jié)油能力的影響根據(jù)汽車行駛功率平衡公式：Pmax=1ηt式中：ηt——ma————重力加速度——滾動(dòng)阻力系數(shù)，由實(shí)驗(yàn)確定CD————迎風(fēng)面積vmax——最高車速雖然本田125發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)給出但是由于比賽不需要高速運(yùn)行所以功率不會(huì)達(dá)到原發(fā)動(dòng)機(jī)功率。根據(jù)設(shè)置目標(biāo)參：ηt=0.95mg=9.8N/kgCDA=0.28m2v對(duì)滾動(dòng)阻力分析后發(fā)現(xiàn)滾阻的大小主要影響因素是垂直載荷和道路情況輪胎滾阻系數(shù)有關(guān)，輪胎的滾動(dòng)阻力系數(shù)FW=CDCD范圍：0.15~0.20；A范圍：0.30~0.40m表3.4風(fēng)阻系數(shù)與迎風(fēng)面積關(guān)系表CCCA0.150.160.170.180.190.200.300.04500.04800.05100.05400.05700.06000.310.04650.04960.05270.05580.05890.06200.320.04800.05120.05440.05760.06080.06400.330.04950.05280.05610.05940.06270.06600.340.05100.05440.05780.06120.06460.06800.350.05250.05600.05950.06300.06650.07000.360.05400.05760.06120.06480.06840.07200.370.05550.05920.06290.06660.07030.07400.380.05700.06080.06460.06840.07220.07600.390.05850.06240.06630.07020.07410.0780CD×CD×0.00213~0.00369FW范圍：0.00213uaua范圍：10km/h~40K=FW范圍：0.2135.904表3.5風(fēng)阻與車速的關(guān)系通過(guò)上面的分析可以發(fā)現(xiàn)降低車身高度和縮小輪距對(duì)減少正投影面積有幫助但是對(duì)減少阻力的貢獻(xiàn)有限但是降低風(fēng)阻系數(shù)對(duì)降低風(fēng)阻貢獻(xiàn)頗多，根據(jù)已有的資料顯示奧迪和奔馳公司的市售車型都有CD值在0.27~0.28的車身，而有些賽車可以達(dá)到0.25水滴可達(dá)到0.05那么可不可以將風(fēng)阻降到0.1~0.153.6本章小結(jié)本章對(duì)節(jié)能車的各個(gè)尺寸參數(shù)進(jìn)行了詳盡的數(shù)據(jù)收集和計(jì)算，對(duì)參數(shù)的選擇有了大量的證明和數(shù)據(jù)儲(chǔ)備。通過(guò)對(duì)后備駕駛員身體數(shù)據(jù)的收集對(duì)人機(jī)工程的設(shè)計(jì)有了明確的依據(jù)，通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率計(jì)算選擇了較優(yōu)的傳動(dòng)比，通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)彎特性的計(jì)算對(duì)輪軸距的關(guān)系有了大量的數(shù)據(jù)支持，通過(guò)對(duì)質(zhì)心的測(cè)量對(duì)過(guò)彎安全性有了數(shù)據(jù)的儲(chǔ)備。

第4章基于UG的H3號(hào)車總體設(shè)計(jì)4.1UG軟件的產(chǎn)品介紹來(lái)自SiemensPLM的NX使企業(yè)能夠通過(guò)新一代數(shù)字化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)向產(chǎn)品全生命周期管理轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。NX包含了企業(yè)中應(yīng)用最廣泛的集成應(yīng)用套件，用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程和制造全范圍的開(kāi)發(fā)過(guò)程如圖4.1為進(jìn)入U(xiǎn)G操作界面。圖4.1工作界面4.2UG設(shè)計(jì)界面NX是UGSPLM新一代數(shù)字化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，它使得工程專業(yè)人員能夠推動(dòng)革新以創(chuàng)造出更大的利潤(rùn)。NX可以管理生產(chǎn)和系統(tǒng)性能知識(shí)，根據(jù)已知準(zhǔn)則來(lái)確認(rèn)每一設(shè)計(jì)決策。NX為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產(chǎn)品技術(shù)革新的工業(yè)設(shè)計(jì)和風(fēng)格提供了強(qiáng)有力的解決方案。利用NX建模，工業(yè)設(shè)計(jì)師能夠迅速地建立和改進(jìn)復(fù)雜的產(chǎn)品形狀，并且使用先進(jìn)的渲染和來(lái)最大限度地滿足設(shè)計(jì)概念的審美要求。NX優(yōu)于通用的設(shè)計(jì)工具，具有專業(yè)的管路和線路設(shè)計(jì)系統(tǒng)、鈑金模塊、專用塑料件設(shè)計(jì)模塊和其他行業(yè)設(shè)計(jì)所需的專業(yè)應(yīng)用程序。NX允許制造商以數(shù)字化的方式仿真、確認(rèn)和優(yōu)化產(chǎn)品及其開(kāi)發(fā)過(guò)程。通過(guò)在開(kāi)發(fā)周期中較早地運(yùn)用數(shù)字化仿真性能，UGNX加工基礎(chǔ)模塊提供聯(lián)接UG所有加工模塊的基礎(chǔ)框架，它為UGNX所有加工模塊提供一個(gè)相同的、界面友好的圖形化窗口環(huán)境，用戶可以在圖形方式下觀測(cè)刀具沿軌跡運(yùn)動(dòng)的情況并可對(duì)其進(jìn)行圖形化修改：如對(duì)刀具軌跡進(jìn)行延伸、縮短或修改等。該模塊同時(shí)提供通用的點(diǎn)位加工編程功能，可用于鉆孔、攻絲和鏜孔等加工編程。4.2.1設(shè)計(jì)流程H3號(hào)車的設(shè)計(jì)階段運(yùn)用了UGNX6.建模軟件從而可以使在開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)階段使產(chǎn)品更加直觀便于各總成的匹配和更改。在開(kāi)發(fā)階段我們遵循了如下的流程如圖4.2所示：1）初步方案參數(shù)的確定。2）總布置下發(fā)各總成的形式和設(shè)計(jì)硬點(diǎn)。3）各總成負(fù)責(zé)人領(lǐng)取需要參數(shù)并開(kāi)始ug的建模4）對(duì)各部件進(jìn)行可行性分析5）更改6）裝配圖初步方案確定硬點(diǎn)的位置討論完成后的方案總成組1初步方案確定硬點(diǎn)的位置討論完成后的方案總成組1總成組2總成組3總成組2總成組3總布置圖的繪制各總成的裝配更改形式和硬點(diǎn)總布置圖的繪制各總成的裝配更改形式和硬點(diǎn)圖4.2UG設(shè)計(jì)流程圖4.2.2參數(shù)的選擇經(jīng)過(guò)第三章的計(jì)算可以對(duì)各個(gè)參數(shù)值的影響有了定性的了解并可以做一定的定量的分析也就是個(gè)參數(shù)組合對(duì)整車性能的影響。但個(gè)個(gè)參數(shù)之間是有沖突的每個(gè)參數(shù)都不可能達(dá)到最優(yōu)的數(shù)值，也不可能對(duì)其無(wú)限制的優(yōu)化下去因?yàn)榉治瞿芰Φ闹萍s和制造能力的局限只能粗放性的選擇若干尺寸進(jìn)行對(duì)比。前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)參數(shù)的選擇要遵循已完成比賽為前提以節(jié)油為最終目的。首先輪距軸距的確定是非常關(guān)鍵的它關(guān)系到整車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、操縱穩(wěn)定性等等。軸距主要保證發(fā)動(dòng)機(jī)、駕駛員、傳動(dòng)系統(tǒng)被布置在里面還要保證一定的操縱空間，輪距主要保證轉(zhuǎn)彎特性和抗側(cè)傾翻特性如表4.1為輪軸距的比其比值的大小體現(xiàn)了其某些運(yùn)動(dòng)性能的好壞。在選定的參數(shù)的時(shí)候首先明確以下幾點(diǎn)：(1)整車布置形式為發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪獨(dú)輪驅(qū)動(dòng)，駕駛員被布置在了前面這樣軸荷會(huì)大于后輪。(2)前軸為兩側(cè)懸臂軸那么輪距就會(huì)受到雙腿的空間限制。(3)雙腿的長(zhǎng)度決定了前懸的長(zhǎng)度，這車的高度受頭部高度和發(fā)動(dòng)機(jī)高度的限制。表4.1輪軸距比的關(guān)系表軸距l(xiāng)輪距b14001500160017005000.350.330.310.296000.420.400.370.357000.50.460.430.418000.570.530.50.47根據(jù)資料可以知道世界拉力錦標(biāo)賽的所有參賽車隊(duì)的輪軸距比接趨近于0.6180377這一黃金分割點(diǎn)即說(shuō)明這樣的比例既保證了高速性也保證了靈活穩(wěn)定性，但為了節(jié)油可以犧牲部分靈活性與動(dòng)力性。發(fā)動(dòng)機(jī)立起后頂點(diǎn)距車架零平面距離為450mm可以使駕駛員的頭高（帶上頭盔后）于其高度相同。增大座椅與靠背的角度有助于降低質(zhì)心高度但視野會(huì)受到影響。根據(jù)最高車速Vmax=40km/hVmin=10km/h通過(guò)第三章的計(jì)算發(fā)現(xiàn)如果以最低速度過(guò)彎的話滿足抗側(cè)傾要求甚至可以以更高的速度過(guò)彎。因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)雖然發(fā)動(dòng)機(jī)立起但是質(zhì)心位置并沒(méi)有改變又由于離地間隙和頭部高度下降所以可以認(rèn)為質(zhì)心高度是在200mm以下，根據(jù)估算在通過(guò)八米半徑的彎道的時(shí)候可以將速度提高到15km/h以內(nèi)。龍門的高度應(yīng)該以駕駛員操縱時(shí)最自然的姿勢(shì)（當(dāng)時(shí)躺姿）和駕駛員進(jìn)出時(shí)的便捷性為首要參考。經(jīng)過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)160~155cm的身高所對(duì)應(yīng)大腿高度大約在250~270mm這一區(qū)間最后將龍門高度設(shè)定為280mm加上20mm的方管厚度龍門高度為300mm。整車的寬度再計(jì)算車身的情況下要求在750mm以內(nèi)，如果有取下多度的情況可以適當(dāng)放寬但不能超過(guò)800mm同時(shí)根據(jù)賽道信息比賽賽道最大坡為千分之三所以接近角在6°左右為好，遂定為64.3基于UG的各部件的設(shè)計(jì)首先總布置部分要提供一些列參數(shù)對(duì)各總成進(jìn)行約束，然后對(duì)各總成的形式提出意見(jiàn)。經(jīng)過(guò)三章的參數(shù)計(jì)算和上一節(jié)的選擇對(duì)比可以選取參數(shù)如下：表4.2整車總體技術(shù)硬點(diǎn)表基本形式掀蓋/單排/單座驅(qū)動(dòng)形式動(dòng)力總成立式后驅(qū)外形尺寸長(zhǎng)mm2700寬mm780高mm550前輪距／軸距mm600／１５５０前懸mm780后懸mm50整車質(zhì)量參數(shù)整備質(zhì)量kg50承載質(zhì)量kg50滿載質(zhì)量kg100空載前后軸荷kg25.36(50.1)24.53(49.5)滿載前后軸荷kg54.3（54.3）45.6（45.6）通過(guò)性接近角（）7離去角（）10最小離地間隙mm50動(dòng)力系統(tǒng)以本田125-6發(fā)動(dòng)機(jī)和自主設(shè)計(jì)二級(jí)減速機(jī)構(gòu)為基本型，參如下：基本形式發(fā)動(dòng)機(jī)后置立式右側(cè)傳動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)Hoda125-6汽油單點(diǎn)化油器式變速器二級(jí)減速附帶牙簽離合裝置發(fā)動(dòng)機(jī)排量L125發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率Kw/rpm6.62發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩N?m6.54詳細(xì)設(shè)計(jì)為：動(dòng)力總成四點(diǎn)支撐（前、后、左、右）傳動(dòng)方式為無(wú)聲鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)布置硬點(diǎn)：

發(fā)動(dòng)機(jī)懸置點(diǎn)坐標(biāo)左前x:102.9y:948.6z:20左后x:105.5y:1108.6z:20右前x:-114.5y:112.2z:20右后x:-117.1y:952.2z:20車輪定位尺寸布置硬點(diǎn)參數(shù)輪胎類型高速自行車輪胎輪胎規(guī)格201.75/47-406前輪外傾-0.8°?前輪前束0.2°主銷內(nèi)傾10°制動(dòng)器、轉(zhuǎn)向、蓄電池布置參數(shù)制動(dòng)鉗心幾何參數(shù)x:0y:1475z：130轉(zhuǎn)向拉桿mm385轉(zhuǎn)向把長(zhǎng)度mm257儀表臺(tái)cm60倒視鏡cm40負(fù)極接線柱x:-150Y:950Z:0蓄電池尺寸mm130701304.3.1主體尺寸的確定主體尺寸參數(shù)包括輪距、軸距、整車高度等等。UG的建模分為草繪和實(shí)體建模，根據(jù)學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)草繪功能比較適應(yīng)復(fù)雜構(gòu)件的繪制實(shí)體建?？梢宰鲞m當(dāng)?shù)难a(bǔ)充。首先可以對(duì)所要用到的部件進(jìn)行測(cè)量然后進(jìn)行草繪、拉伸、打孔、倒角、拆分體、修剪體、等等命令然后進(jìn)行簡(jiǎn)單的裝配如圖4.3就是其界面菜單。根據(jù)提供的外形尺寸要求得到車架建模完成體車架的繪制是一個(gè)反復(fù)論證的過(guò)程因?yàn)樾枰c各個(gè)總成匹配所以改動(dòng)往往是一系列的而且需要進(jìn)行大量的運(yùn)動(dòng)校核和相關(guān)材料試驗(yàn)。所以淘汰了很多方案如下圖4.4就是經(jīng)過(guò)強(qiáng)度校核被否決的車架方案。對(duì)車架的要求也是很高的因?yàn)槠浼刃枰ＷC相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和剛度優(yōu)希望盡量的降低重量，這往往既需要在材料上做選擇有需要在結(jié)構(gòu)上提出好的方案如圖4.5就是經(jīng)過(guò)強(qiáng)度分析后對(duì)后部進(jìn)行加強(qiáng)后的模型，同時(shí)所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)還要滿足當(dāng)前的加工要求。所以在車架的設(shè)計(jì)階段需要運(yùn)用ANSYS受力分析軟件，在對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核的情況下不斷優(yōu)化其結(jié)構(gòu)。如圖4.6即為最后采用的車間方案。圖4.3界面菜單圖4.4被淘汰的車架方案圖4.5后部特寫(xiě)圖4.6車架完成體4.３.2轉(zhuǎn)向總成的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向總成包括可車輪的定位參數(shù)如內(nèi)傾、后傾、前束、和轉(zhuǎn)向角的大小等而且在保證車架寬度的情況下不能入侵輪距的空間涉及到轉(zhuǎn)向梯形的校核和各個(gè)結(jié)構(gòu)的間隙調(diào)整。如圖4.7就是所設(shè)計(jì)的車輪定位驅(qū)動(dòng)總成的一部分其不但起到定位的作用還要負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向承擔(dān)軸荷等要求。如圖4.8為裝配工作菜單起作用就是將各個(gè)零部件裝配到一起，眾所周知機(jī)械類部件的基本形式為軸類，盤類，箱體類、等等而UG的裝配菜單就是以它們?yōu)榛镜难b配對(duì)象進(jìn)行設(shè)置的，所以裝配起來(lái)較為方便。這部分需要大量的裝配操作涉及到空間上的配合和間隙的調(diào)整。圖4.7車輪的定位總成圖4.8裝配菜單欄a\空間的大小時(shí)候合適。如圖4.26是將其渲染后完成的效果圖，對(duì)其進(jìn)行了簡(jiǎn)單的附色和視覺(jué)效果處理發(fā)現(xiàn)其美觀性還有很大的提升空間。如圖4.27為裝配完成后進(jìn)行的渲染對(duì)其外觀進(jìn)一步提高。圖4.22網(wǎng)上下載的人機(jī)效應(yīng)示意圖圖4.23總布置設(shè)計(jì)包及內(nèi)飾人體模型編輯4.24人機(jī)工程及汽車總布置工具包4.25放入虛擬駕駛員后的總布置圖4.26裝上車身后將車身調(diào)成透明后的效果圖裝上車身后需要確定頭部與車頂端的間隙是否滿足需要是否妨礙頭盔的佩戴，前擋風(fēng)玻璃的尺寸是否可以保證駕駛員的視線，兩側(cè)玻璃能否起到擴(kuò)大視野的作用。好需要檢查車輪與車身的距離是否能滿足設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)彎時(shí)的空間要求。4.27經(jīng)過(guò)渲染后的車身效果圖4.6本章小結(jié)本章主要對(duì)第三章的參數(shù)進(jìn)行了篩選并暫時(shí)確定了H3號(hào)車的基本參數(shù)，通過(guò)UG/CAYIA建模軟件對(duì)其進(jìn)行3D建模并完成其裝配關(guān)系，對(duì)各個(gè)總成進(jìn)行了優(yōu)化和評(píng)估，在保證各個(gè)硬點(diǎn)不被侵犯的情況下盡可能的合理的利用空間。通過(guò)借助軟件可以很好的完成需要大量的測(cè)量和實(shí)驗(yàn)才能確定的參數(shù)如倒視鏡的定位、前擋風(fēng)玻璃的邊界確定、人體視線的接地點(diǎn)的位置等等。

第5章基于ADAMS的運(yùn)動(dòng)校核5.1ADAMS簡(jiǎn)介Adams是集建模、求解、可視化技術(shù)于一體的虛擬樣機(jī)軟件世界上目前使用范圍最廣、最負(fù)盛名的機(jī)械系統(tǒng)仿真分析軟件產(chǎn)生復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)，真實(shí)地仿真其運(yùn)動(dòng)過(guò)程，并且可以迅速地分析和比較多種參數(shù)方案，直至獲得優(yōu)化的工作性能。如下圖5.1為ADAMS的工作界面。圖5.1ADAMS界面5.2運(yùn)動(dòng)校核的目標(biāo)H3號(hào)節(jié)能車是沒(méi)有懸架的，所以關(guān)于懸架系統(tǒng)的分析無(wú)法進(jìn)行的。由于大量的參數(shù)無(wú)法收集所以只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)校核。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的校核主要是想知道設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)各結(jié)構(gòu)件之間是否有運(yùn)動(dòng)時(shí)的干涉轉(zhuǎn)向時(shí)的轉(zhuǎn)向梯形是否有保證，運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)角是否滿足設(shè)計(jì)要求。如果上述條件都滿足的話可以認(rèn)為這個(gè)系統(tǒng)是具有“運(yùn)動(dòng)特性”的。5.3運(yùn)動(dòng)校核的流程首先選擇界面的初始單位，為mmks，重力方向?yàn)?y方向，如圖5.2為初始設(shè)置圖。圖5.2初始設(shè)置然后導(dǎo)入在UG中建立的轉(zhuǎn)向模型1并對(duì)其進(jìn)行設(shè)置，如部件的代號(hào)、材料、顏色等等然后再需要運(yùn)動(dòng)的地方加上運(yùn)動(dòng)副，對(duì)各部分的設(shè)置如下：圖5.3運(yùn)動(dòng)副界面表5.1仿真約束表部件運(yùn)動(dòng)副固定處驅(qū)動(dòng)車架固定副大地?zé)o車把鉸接副車架——車把電機(jī)周向拉桿（長(zhǎng)）滑動(dòng)福拉桿上無(wú)拉桿（短）滑動(dòng)福拉桿上無(wú)關(guān)節(jié)軸承軸承碗固定副車架龍門處無(wú)內(nèi)球球副軸承碗無(wú)螺栓鉸接副龍門內(nèi)傾定位處無(wú)經(jīng)過(guò)添加約束完成后，經(jīng)檢查無(wú)誤后進(jìn)行仿真。截圖(如5.4a/b/c/d)所示從下面的過(guò)程截圖可以看出該轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)是可以滿足轉(zhuǎn)向操作的，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造難度小，因?yàn)槭钦w式拉桿所以轉(zhuǎn)向角可以保證。其缺點(diǎn)是駕駛員草做時(shí)的幅度較大，拉桿力學(xué)性能較差，較阻擋視線。圖5.4a1號(hào)方案運(yùn)動(dòng)校核圖圖5.4b1號(hào)方案運(yùn)動(dòng)校核圖圖5.4c1號(hào)方案運(yùn)動(dòng)校核圖圖5.4d1號(hào)方案運(yùn)動(dòng)校核圖而后有對(duì)轉(zhuǎn)向模型2進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，因?yàn)閁G6.0模型導(dǎo)入ADAMS后出現(xiàn)仿真錯(cuò)誤的問(wèn)題遂進(jìn)行ADAMS的建模當(dāng)然為了運(yùn)行快捷對(duì)一些無(wú)關(guān)緊要的細(xì)節(jié)位置進(jìn)行了模糊處理。基本設(shè)置如一號(hào)模型,仿真結(jié)果如（圖5.5）（圖5.6a/b/c）。圖5.52號(hào)方案運(yùn)動(dòng)校核圖圖5.6a2號(hào)方案運(yùn)動(dòng)校核圖圖5.6b2號(hào)方案運(yùn)動(dòng)校核圖圖5.6c2號(hào)方案運(yùn)動(dòng)校核圖通過(guò)對(duì)二號(hào)模型的仿真我們發(fā)現(xiàn)相對(duì)于一號(hào)模機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)它具有操縱幅度小，轉(zhuǎn)向靈敏，轉(zhuǎn)向限位較容易等優(yōu)點(diǎn)遂決定使用二號(hào)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。并得到以下結(jié)論（1）可以在空間結(jié)構(gòu)上發(fā)現(xiàn)1號(hào)方案的力臂設(shè)計(jì)的過(guò)短會(huì)對(duì)駕駛造成影響（2）1號(hào)方案運(yùn)動(dòng)時(shí)左右變化區(qū)別過(guò)大有可能對(duì)結(jié)構(gòu)件造成受力變形。.5.4校核完成后對(duì)轉(zhuǎn)向的改良校核完成后發(fā)現(xiàn)還有部分尺寸和結(jié)構(gòu)需要進(jìn)一步的優(yōu)化，（1）盡可能的增加轉(zhuǎn)向臂的長(zhǎng)度考慮強(qiáng)度要求和操縱便捷性又不宜過(guò)長(zhǎng)。（2）適當(dāng)增加下至橫拉桿的長(zhǎng)度即兩轉(zhuǎn)向臂的與拉桿的角度。（3）將拉桿與龍門框一平減少對(duì)駕駛員的干擾。圖5.7最后采納方案通過(guò)運(yùn)用ADAMS軟件可以將轉(zhuǎn)角進(jìn)一步的優(yōu)化，并對(duì)限位構(gòu)件進(jìn)行設(shè)置。我們發(fā)現(xiàn)方向把每轉(zhuǎn)30度轉(zhuǎn)向臂轉(zhuǎn)過(guò)15度，如果完成要求就可以對(duì)過(guò)多的自由度進(jìn)行優(yōu)化。5.5本章小結(jié)本章主要運(yùn)用了ADAMS軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的主要運(yùn)動(dòng)件進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)校核，檢查了其運(yùn)動(dòng)干涉情況和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌跡是否滿足設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過(guò)校核后對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)提出優(yōu)化方案進(jìn)一步提高其效率和整體

結(jié)論通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以對(duì)節(jié)能車的設(shè)計(jì)有了深刻的了解，對(duì)相關(guān)知識(shí)也有了較全面的學(xué)習(xí)?？梢哉f(shuō)節(jié)能環(huán)保的技術(shù)是一項(xiàng)非常高端的技術(shù)，隨著排放要求的提高，節(jié)能技術(shù)的先進(jìn)性也不斷的推高。結(jié)論和突破通過(guò)本次設(shè)計(jì)可以有以下幾點(diǎn)結(jié)論；1.驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)部分油節(jié)能的重中之重，其充當(dāng)著車輛節(jié)油能力的核心位置也是整車技術(shù)含量最高的地方。2.操縱部分也是相當(dāng)重要的組成部分，因?yàn)榇罅康募夹g(shù)如果不用智能控制的話考駕駛員經(jīng)驗(yàn)操縱節(jié)油水平很難保證。3.電控部分連接著操縱和驅(qū)動(dòng)兩大部分說(shuō)其是最主要的也不為過(guò)。4.整車參數(shù)的控制是節(jié)油的基礎(chǔ)，因?yàn)檎嚨闹亓俊L(fēng)阻系數(shù)、滾動(dòng)阻力都深切的關(guān)系到消耗能量的高低不能不考慮。H3號(hào)節(jié)能車設(shè)計(jì)有以下幾方面的優(yōu)勢(shì)。運(yùn)用了專業(yè)軟件輔助完成了幾乎全部的設(shè)計(jì)并進(jìn)行了虛擬的裝配節(jié)省了大量的試制論證時(shí)間。通過(guò)測(cè)量和實(shí)驗(yàn)收集了較全面數(shù)據(jù)為整車的設(shè)計(jì)做了數(shù)據(jù)上的支持。整車的參數(shù)部分實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)的更改和參數(shù)化的設(shè)計(jì)，可以在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行某一部分的變更而不影響其他結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)和不足本次設(shè)計(jì)還有很多欠缺和不足之處需要改進(jìn)，如建模時(shí)間周期過(guò)長(zhǎng)，軟件模塊兒運(yùn)用的不夠全面對(duì)很多命令都不是很明白，時(shí)間測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差有些高需要大量次數(shù)的測(cè)量才能有較滿意的數(shù)據(jù)出現(xiàn)，還可以對(duì)建立的模型進(jìn)行大量其他的仿真但是由于學(xué)習(xí)時(shí)間短無(wú)法掌握比較遺憾。待改進(jìn)的部分對(duì)節(jié)油車總布置設(shè)計(jì)還有很多需要改進(jìn)和加強(qiáng)的地方。設(shè)計(jì)部分，如果想對(duì)成績(jī)有跳躍式的突破必須要有革新的設(shè)計(jì)運(yùn)用到更加精密新技術(shù)。車身部分也可以以整體式車身，輕量化材料等來(lái)減輕重量降低風(fēng)阻。而以上這些支持其成功的條件就是加工能力的提高，工藝性是設(shè)計(jì)目的的提高和保證，沒(méi)有加工以上的設(shè)計(jì)就無(wú)法實(shí)現(xiàn)其性能也無(wú)法保證，因而需要找到代工點(diǎn)兒或者提高自身的加工硬件和工藝能力。我相信解決以上問(wèn)題后H系列節(jié)能競(jìng)技車一定可以取得越來(lái)越有益的成績(jī)。

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