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车辆工程设计-大学生方程式赛车设计（整体车架、标准安全系统、座椅及附件设计）【含CAD图纸】 本文依据大学生方程式汽车大赛FSAE赛事技术规则对大学生方程式赛车整体车架、标准安全系统、座椅及附件进行了设计及制作。在车架设计当中不仅需要考虑赛车车架结构合理性以及强度和刚度能否满足要求，同时必须考虑赛车发动机、驾驶员的布置以及赛车各个总成的布置，最终还必须考虑车架的加工制造的可行性。本文在完全满足上述要求的前提下对车架、标准安全系统、座椅及附件进行了设计。 在车架设计之初，将方程式汽车大赛的有关规定和评分标准，作为后续车架设计的技术规范要求；为了达到车架结构设计合理性的目的，本设计参考了湖南大学、天津大学以及部分国外大学的车架。进入设计阶段，本设计通过分析比较几种车架的结构形式，决定选择桁架式车架,之后选择车架的材料为4130钢。然后依据技术规范、赛车的整体布置、发动机以及各总成的安装确定车架的具体尺寸，并在UG软件中建立车架的模型。再对车架进行优化设计和受力分析，使各总成能合理的布置在车架上，直至车架结构满足各个方面的要求。本设计还依据赛事规则对标准安全系统、赛车座椅以及附件进行了设计和说明。 关键词：FSAE，车架，技术规范，安全系统，发动机 前言1 第一章绪论2 §1.1 Formula SAE概述2 §1.2中国大学生方程式赛车简介2 第二章车架的设计和制造思路4 §2.1车架的设计思路4 §2.1.1车架的功用4 §2.1.2对赛车车架的要求5 §2.1.3车架形式的确定5 §2.2车架的制造思路6 §2.2.1车架材料的选择6 §2.2.2车架的焊接方法7 第三章车架的结构设计9 §3.1赛车车架材料的技术规范要求9 §3.2赛车车架整体结构的设计10 §3.2.1车架前环的设计11 §3.2.2车架主环的设计11 §3.2.3车架其余结构的设计12 §3.3赛车驾驶舱的设计14 §3.4赛车各系统及零部件在车架上安装位置的设计15 §3.4.1悬架系统的安装位置的设计15 §3.4.2转向系统安装位置的设计17 §3.4.3传动系统的要求18 §3.5安全系统的要求19 第四章车架的综合实验21 §4.1车架的计算21 §4.2车架的应力测定22 §4.3车架应力的消除22 §4.4车架的刚度测定22 §4.5可靠性与耐久性台架试验23 §4.6可靠性道路试验23 第五章赛车车架的模拟力学分析和优化24 §5.1车架在实际环境下的受力24 §5.2车架力学分析的必要性24 §5.3车架的模拟力学分析25 §5.3.1车架在静载下的受力情况25 §5.3.2车架在翻车条件下的受力情况26 §5.4车架的扭转刚度计算27 §5.5基于有限元分析方法的碰撞块分析28 第六章标准安全系统、座椅及附件设计29 §6.1标准安全系统的组成29 §6.1.1标准安全系统的要求29 §6.1.2车手安全带30 §6.2座椅及头枕的设计31 §6.2.1座椅的主要部件设计32 §6.2.2车手头枕设计34 结论35 参考文献36 致谢37