一种应用于大学生纯电动程式赛车的转向节设计及其优化.docx

摘要:中国大学生纯电动方程式汽车大赛的目的是提升中国各大理工类院校机械及汽车相关专业学生实际操作能力，培养出中国在汽车行业的人才。在一年的时间里，赛车制作者需要完成结构设计、模拟装配、零件加工、整车装配、车检电检、运动调试等一系列阶段的工作。

电动方程式赛车的轮边系统属于底盘系统的簧下部分，更小的簧下质量意味着悬挂系统能够拥有更好的动态响应能力及车辆的操控性。当簧下质量较大时，赛车的运动惯性会使赛车的操控性、平稳性降低，尤其是在整车质量不高的小型赛车比赛中影响更为严重。本文主要就轮边系统中最大的结构件——转向节，进行结构设计、减重优化及加工刀路设计等三方面的设计分析。在文中主要依托CATIA、UGNX、ANSYS等软件完成设计分析工作。

关键词：大学生电动方程式赛车；转向节；簧下质量；减重优化；加工设计

目录

摘要

Abstract

1 课题背景意义-1

2 方程式赛车基本参数-2

2.1 悬架系统参数-2

2.2 制动系统参数-3

2.3 转向系统及轮边系统参数-3

3 基于CATIA的三维建模-4

3.1 主体结构拉伸-4

3.2 侧面材料去除及减重孔设计-6

3.3 制动卡钳及转向连接座安装凸台设计-8

3.4 侧面减重孔、轴承安装凸台、轮速传感器及其他细节设计-11

4 基于ANSYS的静力学结构分析-14

4.1 各种工况下的载荷计算-14

4.1.1 不平工况-14

4.1.2 侧滑工况-14

4.1.3 制动工况-15

4.1.4 转向工况-15

4.2 结构分析-15

5 基于UG加工模块的加工刀路设计-22

5.1 加工策略-22

5.2 加工刀路-24

结    论-32

参 考 文 献-33

附录A 零件外协加工图纸-34

致    谢-35