方程式赛车SAE制动和车架的介绍(外文翻译)(2)

后倾角也增加了整体曲面增益当车轮被打开。对于正连铸机,在外面转一转的车轮将外倾角负,而轮拱内积极。由施法者造成的拱增益量很小，如果车轮只能打开一几度。然而，FSＡE的汽车可以使用后倾角，以增加竞争的FSAE的弯道弯度的紧张增益。

UM的罗拉设计的曲面获得数额较大的，因为防倾杆没有在１996年中止的设计。低利率一个大车轮滚转力矩要求暂停使用，以弥补由机箱辊和悬挂行程曲面的积极性。为UM 的罗拉的收益为1９9６年的汽车曲面同时从后倾角和控制臂配置。

转向系统

督导几何具有对车辆的操控性能影响很大。例如,如果系统没有适当的设计,然后将脚趾的车轮或中止旅行期间进行。这种变化被称为脚趾?因为这是在颠簸指导中详细介绍了文献［3,４]。凹凸引导基本上是因为不良的车改变方向时,驱动程序不期望的改变［4]。?

阿克曼转向也必须考虑在设计过程中。阿克曼转向轮外时，会发生内部轮比原来少。这是可能的，因为在每个车轮转向角度是由转向几何确定的量。推翻或反阿克曼发生在转弯时转向轮外[３，4]比多内轮。?转弯时，内侧车轮周围的旅行比外面小车轮的几何半径。阿克曼转向可以用于旅游,使他们的车轮?相应的半径,从理论上说,消除轮胎擦洗。然而，对于

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-- -- 精确阿克曼转向可能不会提供轮胎偏角以来最好的处理设计影响实际转弯半径[9]

。设计者必须决定，根据要求,如果转向系统的设计将包括阿克曼几何。 UM 的罗拉放置在附近的，因为包装的限制下控制臂轴中心线前齿轮齿条式。本次配售的框架设计中需要额外的空间，因为司机不得不跨越在建立一个测试车是很难避开因半圈锁锁系统，转向柱,１９９６年转向系统被设计为一个回合锁锁定。这是通过改变齿条和齿轮比，而不是增加，因为包装的限制转向臂的长度。

为19９6年的汽车系统规格为:76ｍｍ的转向臂,250毫米直径的方向盘,和每一个齿轮齿条革命旅行51毫米。这些规范被保留未来赛车的设计，因为由此产生的处理特性被认为是令人满意的。该１996 UM 的罗拉设计的反阿克曼由于小包装数量。

结论

FSA Ｅ的悬挂设计不仅要在赛道上的竞争力,但也必须执行悬浮在静态项目中胜出。对于动态的事件,设计者应该集中在几何形状,使轮胎的大部分将留在地面接触的所有正常行驶的情况:刹车,加速，和转弯。悬挂系统也必须设计，以便很容易制造和合理价格的成本分析。为了降低成本,19９６年赛车的复杂性，UM 的罗拉设计的系统,使车轮毂,轴承是为每个角落的汽车一样。

设计了悬挂几何只是建立一个车辆一小部分。一个精心设计的悬挂系统不会自动做出快速的赛车。虽然本文已经集中在设计方面,发展是同样重要的是包的成功。由于设计过程必须在一个给定的时间限制的地方，第一次被停牌设计可能无法提供最好的处理。这并非罕见进行设计更改后车完成。更重要的是团队的FS ＡＥ的整体设计上妥协,从而使汽车可以完成并经过测试之前的竞争。

2车架

帧的目的是硬性连接前后悬挂，同时为赛车的不同系统的附着点[8]。之间的前后悬挂连接点的相对运动可能会导致不一致的处理[4］。该框架还必须提供附着点,不会屈服在汽车的性能范围。 ? 有许多不同风格的框架;空间框架,单体，和阶梯是赛车框架的例子。对于FS ＡE 的最流行的风格是管状空间框架。空间框架是一连串的管子是连接起来形成一个结构,连接在一起的必要组成部分。然而，大多数的概念和理论可以应用到其他的机箱设计。

图4

刚度

? 在悬挂设计上保持与当地所有四个轮胎扁平整个车辆的性能远景目标。一般来说,悬挂系统设计的假设下，该框架是一个刚体。例如，在曲面和脚趾可能会出现不良变化框架如果缺乏刚性。一个遭受了扭转加载帧图像叠加在图5

-- -- undefle ｃted 框架。

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图5

UM 的罗拉发现，在大多数情况下,机箱，是非常激烈的竞争不会产生足够的。然而，一些应注意，以确保帧的附着点不屈服时，受到设计载荷。例如，发动机架应作出足够的硬度，以减少失败的可能性。

抗扭刚度 － 扭转刚度是框架抗扭转负荷［4]。 U Ｍ的罗拉采用有限元分析了１9９6年的底盘抗扭刚度。作者：简单杆和框架梁单元模型的解表明,大约是2900抗扭刚度 ?每偏转程度牛顿米。的群众１９96帧约27公斤,其中澳门大学,罗拉认为重量超过了为期两天的系列赛需要。然而，一些额外的结构,增加了框架,以增加其安全性。另外，动力传动系统坐骑显着加强，使汽车能够作为一个驾驶员培训工具服务于几个学期。 ? 由于19９6年框架的演变，刚度重量比不同的设计进行了比较。底盘可极为严酷的料,加入大量的框架。然而，这可能会降低其他材料的,因为增加的大众汽车的性能。显然,扭转刚度并非是分析一个底盘刚度只测量。

抗弯刚度也可以用来分析框架的设计效率。然而,抗弯刚度不如抗扭刚度重要,因为由于弯曲变形不会影响轮载［4]。由于设计时间在FS ＡE 的严重限制,ＵM 的罗拉的研究小组利用一个扭转分析,以确定不同的框架设计的相对刚度。

三角网 - 三角可以用来增加一帧抗扭刚度，因为三角形是最简单的形式，始终是一个结构，而不是一种机制。显然，这是一个框架结构比将扭转僵硬的机制[７]。因此,应当努力进行三角底盘尽可能。 ? 作为一个可视化,是由脚关节连接杆可以帮助收集帧帧设计师在设计中的定位机制[8］。设计人员还可以通过检查评估,看看每个引脚接合节点包含至少三杆，以补充他们的负荷路径框架。

UM 的罗拉选择使用薄壁钢管材1９９６年的框架设计。这需要大量的三角框架的薄壁管以来,在表现得非常好张力和压缩,但糟糕的弯曲。其中生产的部件，例如发动机和悬挂大量的力量，被装在三角点的框架。

图6

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前UＭ的罗拉帧具有高负荷部件缺乏足够的三角测量。这些组件被装到具有承重其中在一个单节油管焊接的中点标签帧。正如预期的那样，这就像一个简支梁管弯曲，造成不必要的附加组件的运动。虽然这些设计对于本次比赛的时间工作,他们总是失败的压裂管或打破了标签。为19９6年的车,装载组件的高度重视都是三角点。?区转动惯量-对惯性面积的时刻已经对结构刚度的影响较大。因此,越远的物质从轴的扭转更严厉的框架将在弯曲和扭转。这个概念是通过加入方舱结构的基本框架。

图７

图7显示了三角一方被用来增加199６架抗扭刚度的豆荚。这种材料还增加了侧面碰撞保护。新增的侧箱结构远离尽可能底盘,增加了前部和后部之间悬架惯性面积时刻中心线。大部分成功FSＡE的车侧有安全结构豆荚和抗扭刚度增加。?除了使用的侧箱，以增加刚度的底盘，1996年入境时滚铁环,下管增加帧的刚性。１９9７年FＳAＥ的规则规定,从轧辊顶管箍到帧的基础必须是０.04９“墙时,从编造４130钢［1］。由于这些管比0.035“壁管更严厉,僵硬的框架可以大大提高妥善放置滚箍管。

荷载路径

在设计过程中,重要的是要考虑如何荷载传递到框架。A负载路径描述了通过该部队到帧消散路径。例如,图8显示了如何垂直负荷的重量产生的车轮将穿越直立，推杆，摇臂,线圈,并进入了休克的框架结构。当然，要适当调查有关部队,为每个组件弗里博迪图，必须绘制。然而，这个概念可以使用可视化的设计框架应该如何构建。

无用功碰撞

在安全利益,公式SAE的规则委员会已写得很具体的规则来保护正面，侧面的驱动程序和翻车事故的情况。?在设计1996项,澳罗拉分校研究小组发现,如果FＳAE的规则，遵循和框架是为刚度优化，这是明显的,该车将是最有可能崩溃的情况下足够了。由于一头部碰撞的可能性，更多的结构被放置在该框架是必要的鼻子比19９6年的规则。根据以往经验的基础上,研究小组认为,到了坚实的对象，如抑制或装卸码头，运行车辆，概率很高。因此，相当大的想法是考虑到司机的脚正面碰撞时的安全。

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-- 图８

一FＳAE的汽车每一个系统必须有包装的框架内。这些组件的位置限制了管可用路径,通常是有害的底盘刚度[8］。例如，司机占有了可用于大幅增加结构刚度框架部分。暂停- 要框架悬空包装一般不会干涉问题，因为大部分都是外部的组件的框架。但是，它是特别重要的附加组件暂停僵硬的底盘部分正确的负载分配将通过这些组件通过[8］。

设计的框架,以便控制臂连接到一个僵硬的底盘部分,有时会非常困难。UM的罗拉发现改变控制臂之间的支点距离可以帮助优化装载路径

为控制武器。这个距离是可以改变的,因为它不会影响到悬挂几何，因为控制臂的旋转轴是不会受到影响。然而,减少了控制臂跨度将减少手臂的能力作出反应,这是通过加速或制动产生的力量。

UＭ的罗拉发现，悬挂的设计应与框架同时进行。这使得设计人员对来自推杆和摇臂等负荷集中的路径，该框架可以有效地响应负载。传动系统- 正确连接到车架的动力传动系统的组成部分是非常重要的扩展帧的生活。之间的发动机,差异相对刚度,框架是不是关键,因为当把停牌。这是由于这一事实，即大多数FＳAE的底盘布局已经传动部件之间的短距离。主要设计的一点是要确保该帧不破降档过程中不正确或离合器的暴力释放。其中的框架的ＵM -罗拉车经历过的失败多数是由于骨折的发动机架或差异坐骑。当周围的电机设计和链条驱动的设计差别框架，必须有足够的间隙，使一些前后链轮都可以使用。

这间隙允许最终传动比的广泛选择。几个UM的罗拉与已建成的项目无法改变最终传动比。这种无法证明是一个缺点,当试图推动该FSAE的竞争和更开放的空间aｕｔocｒosses密闭空间内的赛车。?便于维护也是一个重要的设计考虑时,周围的动力传动系统设计框架。UM的罗拉发现，该引擎提供直接去除间隙降低与发动机的变化所涉及机械的压力量。人们还发现,以提供简单的访问有利于上的所有发动机盖，如离合器，发电机,和阀盖。

汽车工效

适当纳入到一个ＦＳAE的框架设计的驱动程序可以在驱动程序,因为各种尺寸的变化非常困难。每个驱动器的接口，以便它被设计为各种各样的驱动程序舒适。UM的罗拉的

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?１996年条目能容纳司机谁在高度从一点五八米到一点九零米范围。

控制－设计围绕诸如方向盘和踏板的控制，框架，是确保框架结构不会干扰驾驶者的任务问题。此外,必须有足够的控制框架的支持,使附着点不屈服而汽车是被驱动。该框架不应该干涉与司机,他们通过全方位的运动是需要开车的做法。司机的手臂,在这方面的特殊问题。在过去,UＭ的罗拉设计了汽车在其中大是很困难的司机,驾驶舱内保持他们的武器。幸运的是,这是弥补１996年的底盘上增加了座舱横截面面积。?框架设计者应该超越的框架设计时如此重大的疏漏是减少了结构性因素。例如,以前的球队遇到了他们的底盘包装问题时,放置在齿轮齿条式方向盘直接。这是一个设计错误,因为之间的方向盘和齿轮齿条式万向节无法弯曲90度。

安全带－最重要的是,充分利用附着点必须十分坚固，以确保他们不会崩溃过程中失败。他们还必须定位，这样将不绑定时，背带收紧［9]扣。这一直是过去时，试图把两个大国和小司机的附着点为UM的罗拉问题。?出口- 快速出口非常重要，因为1997年规则的任务，司机在五秒钟内必须退出[1]的车辆。过去UM的罗拉车曾与出口需求艰难的时刻。这些赛车在设计时即留下了一个面积仅16５毫米的司机脚和腿,以适应通过高结构管。这是一个使设计师妥协的底盘刚度人体工程学的情况。

结论

很显然，框架的设计是刚度,重量,包装妥协。帧的刚性很重要，因为它影响到车辆的整体性能。如果太多的材料中添加了对刚度寻求框架,对车辆性能会降低,因为增加的质量。不仅要帧是僵硬,重量轻,它也必须包车辆的所有系统。因此，框架设计需要多次迭代达到一个平衡。本次比赛的时间表将限制可能使迭代次数这辆车可以建立和测试。如果基本的设计概念被应用到框架和一些思想,是考虑到各子系统集成,最终结果将是一个良好的基础为FSAE的车。

３ＵM的罗拉在1９96年设计方法

虽然这是一个简单的设计或系统的一部分,它更难以纳入所有的部件和系统?成一个包,如赛车。每个系统或零件的设计团队必须牢记它的设计将如何影响整体包装。例如,悬挂设计团队必须离开之间的左,右控制臂枢轴点的司机的腿足够的空间。

本节介绍一些基本的设计序列ＵM的罗拉用于19９6年的车。这个顺序是不是该车辆设计的唯一途径。然而,澳，罗拉发现,这是一个为汽车设计的ＦSAE的逻辑顺序。?布局

１９９6年开始设计,通过确定轨道的宽度和车辆轴距尺寸。一旦这个完成，司机和引擎安置被勾勒成一个估计的重量分配设计。有些人认为是考虑到其他重要或放置?难以封装系统。例如，燃油系统必须靠近重心,以减少其在不同种族的包装质量的影响。

悬挂几何

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