節(jié)油競技車H3總布置設計-圖文

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)能競技車總體設計方案確定 5整車設計目標 5駕駛室形式的選擇 6車架材料的選定 7車架形式的選定 8驅動形式的選擇 8轉向形式的選擇 92.7制動系統(tǒng)的選擇 11車輪型號與輪胎的選擇 11本章小結 12第3章參數的收集和計算 133.1參數的影響 133.2設計參數的要求和目標 133.3參數的計算及思路 14人機工程參數的計算 14轉彎特性相關參數計算 17質心幾何坐標的測量 19抗側翻性的計算 21各總成的相關計算 22制動總成的相關計算 22發(fā)動機最大功率及其轉速 23發(fā)動機最大扭矩 23變速器檔位數傳動比的選擇 23整車滾動阻力和空氣阻力對節(jié)油能力的影響 24本章小結 26第4章基于UG的H3號車總體設計 284.1UG軟件的產品介紹 284.2UG設計界面 28設計流程 294.2.2參數的選擇 294.3基于UG的各部件的設計 314.3.1主體尺寸的確定 324.3.2轉向總成的設計 34制動總成的設計 36驅動部分的建模 37車身部分的建模 404.4H3號車的總體裝配 414.5H3號車的人機效應 41本章小結 45第5章基于ADAMS的運動校核 465.1ADAMS簡介 46運動校核的目標 46運動校核的流程 47校核完成后對轉向的改良 51本章小結 52結論 53參考文獻 54致謝 56附錄 57第1章緒論1.1概述由于世界范圍內石油資源的短缺,節(jié)約使用石油產品,已成為人們的共識。目前,節(jié)油技術在汽車設計、制造以及使用方面已得到了廣泛的應用,并朝著多元化的趨勢發(fā)展。讓人記憶猶新的1973年石油危機,曾觸發(fā)石油價格上升4倍以上,從此汽車業(yè)開始了降低燃油消耗量的長期努力。到目前為止,節(jié)油技術在汽車設計、制造以及使用方面已得到了廣泛的應用,并朝著多元化的趨勢發(fā)展1.1.1研究背景本田節(jié)能競技大賽是將參賽團隊設計制作的汽車在規(guī)定時間、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，耗油量少則勝出的一項賽事。其中參加比賽的車輛均搭載由本田技研工業(yè)投資有限公司開發(fā)的Honda彎梁車的125cc化油器低油耗四沖程發(fā)動機。Honda節(jié)能競技大賽于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)動機，發(fā)動機以外的車架和車身等完全由各車隊獨自創(chuàng)作，每支參賽隊帶來的都是世界上獨一無二的賽車。賽車在指定的賽道內跑完賽程，比賽誰消耗的燃油最少。由于有著極高的樂趣性和廣泛的參與性，中國作為繼日本泰國之后的第三個舉辦地，于2006年在上海舉行了試行大賽，2007年11月11日，第1屆Honda中國節(jié)能競技大賽在上海國際賽車場圓滿舉行，2008年11月16日，第2屆Honda中國節(jié)能競技大賽在上海國際賽車場勝利舉辦。Honda節(jié)能競技大賽的目的是通過比賽提高社會的節(jié)能和環(huán)保意識，參賽車隊通過各項獨創(chuàng)技術不斷挖掘一升汽油的無限潛能，從中體會到節(jié)能的重要性。同時，比賽也為參賽者提供體驗親手制作賽車的樂趣的機會，提高實踐能力。Honda創(chuàng)始人本田宗一郎曾說，節(jié)能競技大賽的宗旨在于“讓肩負著人類未來的年輕人通過思考和實踐來體會.2研究的目的和意義20世紀80年代以來對汽車安全性、行駛平順性、操縱穩(wěn)定性、乘坐舒適性的要求越來越高，然而，汽車本身是一個復雜的多體系統(tǒng)集合，外界載荷的作用更加復雜、多變，人、車、環(huán)境三位一體的相互作用，致使汽車動力學模型的建立、分析、求解始終是一個難題)基于以往的解決方法，需經過多輪樣車試制，反復的道路模擬試驗和整車性能試驗，不僅花費大量的人力、物力，延長設計周期，而且有些試驗因其危險性而難以進行)因此對車輛的動力學性能進行計算機仿真顯得十分必要)。本設計是以參賽車輛為項目驅動，以節(jié)油和完成比賽為目標來進行汽車的總體布置已達到學習和制造驗證相結合的效果。課題和現(xiàn)狀汽車總布置設計是通過對整車設計的總體規(guī)劃來確立車身、底盤、動力總成等系統(tǒng)之間的配置關系、重量、法規(guī)和整車的性能指標。總布置設計首先是確定設計硬點（Hardpoint）。設計硬點是將底盤、車身以及其它零部件之間的協(xié)調關系，通過基本的線、面和基準點，以及控制結構和參數來表達。在主要設計硬點確立以后，造型、車身、底盤等設計就有了共同參照的依據和遵循的規(guī)范，各個子項目分頭展開。還需要兼顧到運動機構和非運動部件的關系有機的協(xié)調，避免零部件之間的運動學干涉、人機工程學和舒適性設計等等。總體設計包含多個學科需要在各種條件要求下做出平衡和取舍，這就產生了很多總體設計的方法。經驗設計是以已有產品的經驗數據為依據，運用一些帶有經驗常數或安全系數的經驗公式進行設計計算的一種傳統(tǒng)的設計方法。這種設計由于缺乏精確的設計數據和科學的計算方法，使所設計的產品不是過于笨重就是可靠性差。一種新車型的開發(fā)，往往要經過設計—試制—試驗—改進設計—試制—試驗等二次或多次循環(huán)。反復修改圖紙，完善設計后才能定型，設計周期長，質量差，消耗大。隨著測試技術的發(fā)展與完善，在汽車設計過程中引進新的測試技術，和各種專用的試驗設備，進行科學實驗，從各方面對產品的結構、性能和零部件的強度、壽命進行測試。同時廣泛采用近代數學物理分析方法，對產品及其總成、零部件進行全面的技術分析、研究，這樣就使汽車設計發(fā)展到以科學實驗和技術分析為基礎的階段。電子計算機的出現(xiàn)和在工程設計中的推廣應用，使汽車設計技術飛躍發(fā)展，設計過程完全改觀。汽車結構參數及性能參數等的優(yōu)化選擇與匹配，零部件的強度核算與壽命預測，產品有關方面的模擬計算或仿真分析，都在計算機上進行。這種利用計算機及其外部設備進行產品設計的方法，統(tǒng)稱為計算機輔助設計(CAD)。隨著計算機在汽車設計中的推廣應用，一些近代的數學物理方法和基礎理論方面的新成就，在汽車設計中也日益得到廣泛應用?，F(xiàn)代汽車設計，除傳統(tǒng)的方法和計算機輔助設計方法外，還引進了最優(yōu)化設計、可靠性設計、有限元分析、計算機模擬計算或仿真分析、模態(tài)分析等現(xiàn)代設計方法與分析手段，甚至還引進了雷達防撞、衛(wèi)星導航、智能化電子儀表及顯示系統(tǒng)等商新技術。數字化產品開發(fā)可使企業(yè)各部門同時在同一個產品模型上工作、因而可以減少大量不必要的等待時間。減少或避免與傳統(tǒng)產品開發(fā)過程業(yè)務（例如反復制作模型，并對原型進行手工實驗分析）上所投入的時間和費用。同時還能在設計過程中及早地發(fā)現(xiàn)和解決問題。例如美國克萊斯勒汽車公司采用“克萊斯勒數據可視化”軟件在新產品98型汽車上發(fā)現(xiàn)1500多處零件干涉，并在制作的第一個實物模型之前進行了修改和調整，結果避免了大量時間浪費和失誤。在人機工程中CAD技術得到了廣泛的應用。其中如UG/CATIA等建模軟件都制作了基于汽車的人機工程學模塊，西化大學的吳超碩士曾經提出通過UGS對主圖板上的H點位置進行驗算確定后，由于二維人體模型不能滿足“人－車－環(huán)境”中三維位置驗證的需要，而三維人體模型在駕駛員座椅位置布置時的作用是無可替代的。CATIAV5的人體模型是基于最佳人體模型系統(tǒng)建立起來的，具有直觀、數字化和交互式的特點，能夠被用于非常精確地人體仿真、虛擬人體與工作環(huán)境之間的關系的驗證。上海大眾的王海波吳鳳艷李炭認為想要設計好一款車的總布置人機工程尤為重要，而要想做好人機工程需從兩個方面加以注意a．掌握人體尺寸的測量數據，其中不但包括靜態(tài)尺寸，還需包括動態(tài)尺寸；不但要劃分年齡及高矮，還需區(qū)分人體特征，如胖瘦、腿長短等；以此為基礎，進行統(tǒng)計分析，建立標準的中國人體模型數據庫。對中國人的活動能力大小進行研究，其中最關鍵的是手操縱力、腳操縱力等。在確定汽車軸距輪距的過程中應該著力解決轉彎內偏角、側傾、側翻、輪胎側滑、操縱平穩(wěn)性等行駛安全參數之間的平衡。其中在國家質檢總局的關于汽車側翻的報告上提出如下結論（1）通過建模仿真的分析方法，可以有效輔助汽車缺陷等引起的風險的評估研究。（2）通過仿真試驗對風險模式分析可知，只要不駛離道路，正常情況下單向急轉不易引起側翻。（3）一旦車輛轉向側滑撞上路肩或駛入路外高附著系數區(qū)域，絆倒側翻容易發(fā)生。長安大學的趙巖認為節(jié)能車在轉向盤保持一固定轉角正。緩慢加速或以不同車速等速行駛時，隨著車速的增加，不足轉向汽車的轉向半徑R增大；中性轉向汽車的轉向半徑R維持不變：而過多轉向汽車的轉向半徑R則越來越小。操縱穩(wěn)定性良好的汽車應具有適度的不足轉向特性。一般汽車不應具有不足轉向特性，也不應具有中性轉向特性，因為中性轉向特性汽車在使用條件變動時，有可能轉變?yōu)檫^多轉向特性。武漢理工大學的楊燦還從adams模態(tài)分析中得出如下結論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汽車行駛平順性有重大影響；2)調整節(jié)能車懸架結構參數，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或使車身振動的峰值頻率偏離原對應的某階模態(tài)頻率，以改善汽車的行駛平順性。目前，國內的整車總布置設計，與底盤及動力系統(tǒng)的狀況相似，設計和匹配試驗的能力和發(fā)達的國家比較，雖然進行了部分的數字化開發(fā)技術但還存在一定的差距。本文嘗試以前沿的研發(fā)技術為參考大量運用目前已經成熟的電腦建模技術，虛擬樣機技術對所設計的方案進行裝配、制造、模擬以求最大限度的節(jié)省設計制造工程中的時間。

第2章節(jié)能競技車總體設計方案確定整車設計目標量產車的新車型在設計之初需要明確設計目標。主要是根據市場調研和設計要求結合公司的人員的技術水平提出對某型號車的設計原則和設計目標其中包括目標成本、通用性、載客量適用范圍等等。其中總體設計工作應滿足如下要求：（1）汽車的各項性能、成本等，要求達到企業(yè)在商品設計計劃中所確定的目標。（2）嚴格遵守和貫徹有關法規(guī)、標準中的規(guī)定，注意不要侵犯專利。（3）盡最大貫徹三化即標準化、系列化、通用化。（4）進行有關的運動校核，保證正確的運動并避免運動干涉。（5）拆裝與維修方便。由于是參加節(jié)能競技大賽，所以設計目標有很大的不同。根據參賽的要求首先要保證大賽要求的設計。本次比賽由本田公司承辦，大賽委員會對整車參數的設計有如下的要求如下表：表總體尺寸表全高以下排氣管超出車身10cm以上軸距以上全長以下輪距以上倒視鏡可以看到車尾其面積小于40cm2全寬以下座椅要求臀部和地面之間有隔板同時本田公司對其提供的發(fā)動機也有如下的要求：（1）同時要求搭載HONGDAwh125-6市售風影發(fā)動機（2）化油器部分要求一小時自然吸油一升，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大賽要求和參賽目標制定如下設計目標:表目標尺寸表性能目標：一升97號汽油1000公里。整車質量：50kg以下整車長度：3200mm以下整車寬度：500mm以上搭載人員：一人且體重不超過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。照明設備：無（比賽時）剎車部分：兩套獨立剎車系統(tǒng)安全性：保證發(fā)生事故時駕駛員可以獨自從駕駛室出入，駕駛員和發(fā)動機之間需要有一個隔熱裝置駕駛室形式的選擇本節(jié)對節(jié)油車車的總體形式的選擇進行了概括性的論述，對各形式的優(yōu)缺點進行了簡單的評估并從中選擇最適合的方案進行更進一步的論證。節(jié)能車的形式跟普通汽車的形式有很大差別的，因為其生產的目的是節(jié)油也就是說可以在設計上犧牲掉部分動力性、安全性、舒適性、和操縱性。經過對以往比賽的調查研究和通過理論分析可以大體上把整車的形式分為如下幾種形式。四輪行駛兩輪驅動、三輪行駛一輪驅動、三輪行駛兩輪驅動、兩輪行駛兩輪輔助的形式。當然發(fā)動機也有前置和后置兩種情況與其組合。下面對比一下各個布置的優(yōu)缺點。前兩輪后兩輪不論是前兩輪驅動還是后兩輪驅動都無法回避轉彎時兩輪的速度差的問題，也就是說需要設計一個非常小的差速器且滿足摩托車發(fā)動機經過變速后輸出的轉矩。首先需要設計一個差速器和半軸還要最大限度的降低傳動效率的損失，第二點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。即便做了下來它的傳動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彎時的阻力也是較三輪車大的。也就是說除了穩(wěn)定性好之外是沒有其它優(yōu)點的。前一輪后兩輪這種布置形式在其他隊伍中是有才用的而且也取得了很好的成績的如簡圖所示。它具有如下的優(yōu)點（1）轉向輕便（2）因為和正向三輪車有很多相似的地方所以構件采購容易加工上也比較方便。（3）不需要加工車車輪定位結構如內傾、外傾、前束、后傾等。缺點（1）行駛穩(wěn)定性不好在高速下容易翻車。（2）轉彎時前軸受徑向力力比較大，如要采用這種形式需要對前輪進行加固工藝上比較困難。（3）如果是發(fā)動機前置整車高度會上升且駕駛員視線難以保證，且需要差速器等機構。（4）如果是后輪驅動會遇到與前兩輪驅動一樣的問題。（5）運用空氣動力學相關知識分析較優(yōu)秀的風阻系數模型應該是仿水滴形這樣前一輪的布置方式很難達到。圖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用如圖所示，也就是說在實際比賽中已經被驗證是很實用的。經過理論上的研究也可以得出如下的優(yōu)缺點。它的優(yōu)點有（1）直線行駛平穩(wěn)。（2）后輪驅動不需另行設計差速系統(tǒng)傳動效率高。（3）行駛阻力和四輪車相比要小得多。（4）轉彎時前軸所受側向力要有比單輪時小的多（5）空氣動力學外形可以得到結構上的保證，充分利用現(xiàn)有的空間保證了前寬后窄的外形設計。車架材料的選定車架材料的選定應該同時考慮重量、強度、加工難易程度和價格等因素。因為從節(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)強度應該越高越好，這樣就要在強度和價格上做出取舍。經過調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。但綜合經費承擔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。（1）鋁合金的密度是鋼的密度的1/2強度卻接近于或超過鋼。（2）成本上也比其他高強度材料要便宜得多成本上易于實現(xiàn)。（3）加工上沒有困難也可以代工。圖前兩輪后一輪簡圖車架形式的選定車架的形式大體上分為整體式如圖、箱型如圖2.6、梯形式、衍架式如圖，他們均具有各自的優(yōu)缺點。衍架式車架剛度高、整體強度高、轉彎時抗側向力能力強，缺點是重量難以控制。邊梁式車間優(yōu)點是結構簡單、加工容易、質量輕，缺點是剛度低、強度難以保證。整體式車身具有邊梁式和衍架式的所有優(yōu)點，缺點是造價高昂且自行完成困難。經過論證決定采用衍架式車架。驅動形式的選擇因為采用了前兩輪后一輪的布置形式所以驅動形式決定采用發(fā)動機后置后輪驅動，這樣駕駛員的視線可以得到保障也不需要安裝差速結構同時也可以對質心的位置進行配重（駕駛員在前）且降低了制作的難度。（1）發(fā)動機由于采用了統(tǒng)一標準配置所以不存在選型問題但可以對其變速器和箱體進行改造和輕量化。（2）變速機構決定拆掉原有變速器以一排行星齒輪代替，其優(yōu)點是去掉了多余的重量提供了一個更優(yōu)的傳動比同時行星齒輪的傳動更穩(wěn)定占用空間也比較小缺點是重量比較大、可能需要再加工。（3）檔位決定以一個傳動比行駛主要考慮結構的復雜性和加工能力的局限。圖碳纖維無骨架符合車身的選擇轉向形式以使駕駛員操縱方便，轉彎靈活加工難度小為目標?？蛇x的方案有中央支撐式和阿卡曼式，其中中央支撐式有轉彎費力操縱不靈活的弊端。阿卡曼式轉向機構的特點就是在該車全程轉彎過程中瞬時圓心始終保持不變且圓心在后軸的延長線上。由于前輪載荷不是很大且附著力非常的小，所以過彎時地面阻力不會很大不需要助力裝置，只需要適當延長轉向臂就可以達到要求。但是在這里也要考慮傳動比的大小因為這影響到駕駛員的操縱習慣反省時間即閉環(huán)控制的精確程度。通過汽車理論的學習可以確定不轉向對駕駛員的操縱需求是最舒服的。圖鋁制箱型車架圖鋼管梯形車架圖衍架式車身2.7制動系統(tǒng)的選擇制動系統(tǒng)由大賽規(guī)則確定要求即在11°的斜坡上能保證停留，而且制動系統(tǒng)對平時訓練整車的操縱安全性都有很高的保證。經過調查研究決定采用兩套高效V閘其價格性對便宜質量與其它制動件相比較輕，車輪型號與輪胎的選擇在技能經濟車的研發(fā)過程當中，車輪的型號的選取也是非常重要的環(huán)節(jié)，因為它關系到滾動阻力的大小，迎風面積的大小，操縱穩(wěn)定性的保證等等。首先要選擇車輪的的尺寸，這和迎風面積，轉動慣量，接近角有直接關系。大車輪滾動阻力大穩(wěn)定性好，小車輪滾動阻力小操縱靈活但穩(wěn)定性差。輪胎的選擇遵循滾動阻力小可承受高壓，高載荷，測偏剛度大的輪胎。經過論證決定選擇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向力的而節(jié)能競技車的車輪和車軸是要受側向力的。根據車輛類型、總質量、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，如動力性、經濟性、通過性、安全性等。因此必須按使用要求、道路條件和國家標準進行合理的選擇。一般在汽車滿載時，輪胎所受的靜負荷應等于小于它的額定負荷（約）。這主要根據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，輪胎的靜負荷可與額定負荷相等或相近，氣壓也可選高一點，這樣會提高整車的經濟性能。由于是節(jié)油車大賽所以經濟性非常的重要，這樣胎壓的要求就會很高正常的乘用轎車胎壓一般夏季，冬季偏高一點兒，而H2號車的胎壓在以上這是因為自行車輪胎可承受高壓的特性，其中高級的米其林告訴光胎可以承受更高的胎壓據資料上顯示可達到這就為經濟型節(jié)油能力提供了很好的數據。輪胎選擇的另一個關鍵因素是車速。隨著高速公路的發(fā)展和道路條件的改善，現(xiàn)代汽車的車速越來越高，對于輪胎來說，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。輪胎的額定負荷能力是在一定車速下給定的，超過該車速長期使用合適輪胎的壽命急劇下降。但比賽是的車速不會很高因為要熄火滑行最高車速是跟據最低車速制定的所以對輪胎的影響很小。本章小結本章對H3號節(jié)能車的布置形式、驅動形式、材料的選型、轉向方式的確定都做了論證和對比并根據自身的要求進行了選擇，為接下來的后續(xù)計算奠定了基礎和確定了方向。

第3章參數的收集和計算參數的影響H3號車的總布置主要參數包括整車的長、寬、高、離地間隙、軸距、輪距以及車架的最長最寬尺寸。以及發(fā)動機的額定功率，變速器的最大最大最小傳動比等等。在設計之初可以確定幾個設計硬點，其他尺寸在保證設計硬點的基礎上可以有所變化。硬點尺寸直接關系到整車的性能。整車的主要尺寸對整車的性能有如下影響：軸距L：對整備質量、總長、最小轉彎半徑、縱向通過半徑有影響，還對軸荷分配有影響。過短時會使制動、上坡、加速時軸荷轉移過大，使汽車制動性和操縱性變壞，縱向角振動大。輪距：對整車的整寬、總質量、側傾剛度、最小轉彎半徑有關。輪距大有利于剛度上升，橫向穩(wěn)定性變好，但輪距不宜過大。前懸：（因為本車為了節(jié)油盡可能的提高了整車的剛度所以取消了懸架機構，這樣前懸就被用來定義前軸到整車最前端的部分。）通過性、碰撞安全性、視野范圍、接近角等。質量系數y軸荷分配：質量系數反映了汽車的設計工藝水平，軸荷分配對輪胎的磨損均勻和壽命相近，要保證驅動的符合，從動軸的負荷減小，有利提高通過性和減小滾動阻力。3.2設計參數的要求和目標本次比賽有本田公司承辦大賽委員會對整車參數的設計有的要求如表所示：由于H3號車的結構保留了大部分的原有H2的結構設計，所以我們可以在原有尺寸上對其進行優(yōu)化。H2號車的尺寸、全高——、軸距——、全長——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，如果把總體設計分為兩個指標即性能指標和節(jié)油指標則對明確整車的設計側重點有很大的幫助。完成比賽性能指標：剎車制動性（1）行駛穩(wěn)定性：轉彎特性：側傾、側偏、側翻（2）加速和起步時的平順性（3）故障率：驅動部分，制動部分（4）車架：剛度和撓度（5）車軸的強度節(jié)油性能指標：（1）車輪：左右車輪主銷內傾角、前束、后傾的參數一致性。各軸載荷的平均分配。輪胎測偏剛度的確定。（2）車架：輕量化（3）車身：空氣阻力系數Cd值、迎風面積、車身總體質量。（4）發(fā)動機：最優(yōu)傳動比的選擇、機體的輕量化、傳動形式的選擇。（5）駕駛員：體重、身高、操縱能力。3.3參數的計算及思路明確了幾項參數指標后可以對計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上，盡可能的縮短輪距和軸距并降低整車高度，同時還要保證整車的行駛性能。如圖3.1。圖總布置尺寸示意圖計算人機參數的計算方向應該是頭高下降在發(fā)動機臥高和立高平面內并保持視線高度與龍門高度成2.1的關系。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的物體（比賽要求）。經過對九名駕駛員進行質心測量和坐姿高度與其他尺寸的測量，可以得到圖表進行分析。下表為駕駛員躺臥駕駛姿勢是隨頭高的下降個關鍵尺寸的變化。圖描述了駕駛員眼高的變化曲線，附圖描述了駕駛員大腿寬度的變化曲，圖描繪了所收集的駕駛員數據的膝寬曲線。前軸的位置應該在膝蓋前后位置選擇。通過對上表的計算分析對隨人身坐高的下降對其它其它尺寸的影響有如下結論。駕駛員高度每下降60mm,質心降低10mm,高度降低30mm,視線降低20mm,前懸伸長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置的合理性前軸（龍門的位置）應該在膝蓋和髖部之間選擇。表后備駕駛員尺寸圖表（單位：mm）號碼1號2號3號4號5號頭高450400450400450400450400450400眼高355330380330360305385290360310膝高250250220220210190160160150150腳尖高220220245245235235250250260260背至腳尖144415201500152014601520134014302501440手至膝340320300320260280240270142300拳前伸長501508522512498480520518510510膝寬200200201201230230220220210210小腿寬220220230230220220230230230230大腿寬250250250250240240250250250250髖寬340340320320335335340340350350膝至腳底460460440450460460470470440440體重60kg50kg45kg身高15501580161015001580號碼6號7號8號9號頭高450400450400450400450400眼高350330380330360305385290膝高150150120200200170170170腳尖高250250260260220220255255背至腳尖14441520150015201460152013401430手至膝340320300320260280240270拳前伸長501508522512498480520518膝寬200200201201230230220220小腿寬220220230230220220230230大腿寬250250250250240240250250髖寬340340320320335335340340膝至腳底460460440450460460470470體重kg44.8kg51kg48.3kg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據的膝寬曲線。前軸的位置應該在膝蓋前后位置選擇。通過對上表的計算分析對隨人身坐高的下降對其它其它尺寸的影響有如下結論。駕駛員高度每下降60mm,質心降低10mm,高度降低30mm,視線降低20mm,前懸伸長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置的合理性前軸（龍門的位置）應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高155cmCATIA人偶轉彎特性的計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向機構選擇了阿卡曼是轉向機構，而阿卡曼是機構來自于阿卡曼定理即全部車輪繞同一瞬心O回轉，瞬時中心始終在后軸的延長線上。轉向特性公式和轉彎半徑與轉向角公式可以很好的解釋輪軸距的關系。主銷傾角軸線與地面相接點間距離與輪距尺寸接近，這里還有一段尺寸c為接地點與輪胎接地點距離。c值不能太小因為太小的話主銷旋轉過程中會使輪胎與路面產生較大的摩擦。表描述了內偏角與整車寬度的關系。即內偏角越大需要預留的轉彎空間也相應的增大。圖3.6轉彎特性簡圖cota=cotβ-BL（3.1）Rmin=Lsinαmax式中：B——主銷傾角延長線間的距離；L——軸距；A——前輪內偏角；——前輪外偏角；R——最小轉彎半徑。表內偏角與整車寬度的關系表αL150015501600車輪前端橫向掃過距離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經過計算發(fā)現(xiàn)在設計最小轉彎半徑8800mm的情況下內偏角隨軸距L的增加而增加而內外偏角的差之和B/L的值有關，同時如果希望將車輪納入車身中的話我們會發(fā)現(xiàn)輪距增加會增大外偏角而其角度越大車身和車輪的距離就會越大這樣才能保證其最大偏角。經過計算發(fā)現(xiàn)偏角每增加0.74°距離d相應增加。初步將輪距B定為600mm質心幾何坐標的測量質心的位置對整車各個尺寸的確定是不可或缺重要的參量。需要測量的參量有：LZ1——LZ2——a1——a2Hg——水平面即xy平面上質心的幾何位置，可以根據測量的數據進行計算。如設質心到前軸的距離為a那么到后軸的為根據公式可列如下方程表達其平衡關系。G1‘=GG2’=G式中：G1‘——G2’——G1——前軸載荷G2——后軸載荷A——質心到前軸距離；B——質心到后軸距離。測量原理：質量反應法測量工具：磅秤或車輪負荷計，精度0.1%，卷尺，精度0.1%。測量步驟：（1）將后軸放置于已調整好的秤臺上，前軸停放在另一秤臺上或支撐物上，并保持在同一水平面上。在前軸和后軸相同高度處分別標識記號點hi測定后軸軸重G2（或前軸軸重G1）軸距L記號點高度hi和個輪的靜載半徑rs。（2）抬高汽車前軸（或后軸），使其縱向傾角分別為11°、18°、20°測量每次抬高到規(guī)定角度時的軸重G2圖用質量反應法測質心高度示意圖質心高度hghgα=r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H2號車進行了5次測量每次3組數據，但前兩次公式和測量條件有錯誤舍去。第3,4次角度變化太小在后期側翻計算中不符合實際情況舍去，第5次測量實驗得到數據符合側翻公式，也符合實際行駛情況。所以保留第5組數據作為理論依據。質心位置計算（z方向）如式、XY平面內的質心位置計算:G=890+330=1220a+b=1550890=1220×330=1220×a=1.131m=1131mmb=0.419m=419mm抗側翻性的計算側向傾翻是指在本車以一定速度過彎時，由離心力使外側車輪附著力減少直至為零產生側翻的情況。當離心力力矩F×H>G×a傾翻（）F×H<G×a穩(wěn)定（）式中：H——汽車重心高度；A——轉彎時內側輪接地點與中心的豎直線間的距離。通過上式我們可以得出抗側翻需要改變的參數為（1）減小h（降低質心高度）（2）增大a（增大力矩即適當增加輪距軸距）。由于駕駛員視線的限制駕駛姿勢不可能有進一步的變化，質心也不可能有太多的下降余地而且每個人的體態(tài)分布是不均勻的我們無法準確的預測質心的確切位置。我們暫定之心位置不變，通過改變輪軸距來增加抗側翻性，但是輪距和軸距是不可能無限增加的，所以我們對其關系進行了得到了如下的數據。從下表3.3a/b/c的數據我們可以發(fā)現(xiàn)輪軸距與質心幾何位置同過彎車速的關系，即降低車速，降低質心高度增大輪軸距對抗側翻性都有提高。通過上述的計算和分析可以將各個尺寸參數暫定為如下表所示。表3.3允許過彎最大速度與質心高度的關系H輪距BVVVVV注：V為過彎速度軸距L=1.5（單位：m）H輪距BVVVVV注：軸距為1.55(單位：m)H輪距BVVVVV注:軸距L=1.6（單位：m）制動總成的相關計算制動力的確定應該保證節(jié)油車在滿載情況下于11°Gsinα≤GG=mg（）式中：α——制動坡角αf——滑動阻力系數已知sin11°=0.19通過汽車理論的知識分析可以得到如關系式：Fxb≤Fφ=FZ式中：Fxb——Fφ——FZ————附著系數Fxb=T式中：Tu——R——車輪半徑已知Fxb=Gsinα50Tu=93.10.25根據以上的計算可以確定所需采購的制動閘的最小制動力，已達到計算要求為優(yōu)。發(fā)動機的功率對節(jié)油成績的影響非常的大，功率應該為當時車速行駛時需要的行駛阻力和功率之和可用式計算。發(fā)動機最大功率kw。Pmax=1ηt式中：ηt——ma————重力加速度——滾動阻力系數由實驗確定CD——風阻系數——迎風面積vmax——最高車速雖然本田125發(fā)動機已經給出但是由于比賽不需要高速運行所以功率不會達到原發(fā)動機功率。根據設置目標參：ηt=0.95mCm2v求得：Pmax=6.22/8000kw(n/m發(fā)動機最大扭矩發(fā)動機的功率對節(jié)油成績的影響非常的大，功率應該為當時車速行駛時需要的行駛阻力和功率之和可用式計算。Mmax=7019aPmaxn式中：Mmax——a——扭矩適應系數Pmax——np——試取a=1.2解得M變速器檔位數傳動比的選擇根究性能分析和對比，認為變速機構采用一擋傳動比二級傳動而變速機構全部拆除。在方案改進后，變速器的傳動比也發(fā)生了變化。為能夠使WH125-6發(fā)動機的經濟轉速在5000r/min；賽車的平均車速為25km/h；重新計算的傳動比由公式得ua=0.377nri式中：ua——為車速（km/hN——為發(fā)動機轉速（r/min）；R——為車輪半徑（m）；I——為總的傳動比；為能夠使發(fā)動機經常工作在經濟轉速，同時，發(fā)動機的工作情況是熄火、啟動；車的行駛速度先提速到40km/h后熄火滑行，當車速降到15km/h在啟動發(fā)動機，如此循環(huán)。為了能有更好的節(jié)能工況，現(xiàn)利用經濟轉速5000r/min，車速25km/h，車輪使用的是20英寸的輪胎，半徑是。因此，i=0.377nru為使發(fā)動機工作在5000r/min左右，車速在20-40km/h進行反向驗證：此時in=當ua=20km/h時n=ua當ua=30km/h時n=ua當ua=40km/h時n=ua由以上數據可以得出賽車的行駛速度范圍是20-30km/h，發(fā)動機的轉速的范圍在4000-6000r/min，傳動比i。由以上數據可以得出賽車的行駛速度范圍是20-30km/h，發(fā)動機的轉速的范圍在4000-6000r/min，傳動比i。確定的傳動比為上限數字根據詳細設計考慮到整車的匹配情況可以考慮適當減小以優(yōu)化整體裝配能力。根據汽車行駛功率平衡公式：Pmax=1η式中：ηt——ma————重力加速度——滾動阻力系數，由實驗確定CD————迎風面積vmax——最高車速雖然本田125發(fā)動機已經給出但是由于比賽不需要高速運行所以功率不會達到原發(fā)動機功率。根據設置目標參：ηt=0.95mCm2v對滾動阻力分析后發(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有關，輪胎的滾動阻力系數FW=CCD范圍：；A范圍：0.30~0.40m表3.4風阻系數與迎風面積關系表CCCA0.04500.04800.05100.05400.05700.06000.04650.04960.05270.05580.05890.06200.04800.05120.05440.05760.06080.06400.04950.05280.05610.05940.06270.06600.05100.05440.05780.06120.06460.06800.05250.05600.05950.06300.06650.07000.05400.05760.06120.06480.06840.07200.05550.05920.06290.06660.07030.07400.05700.06080.06460.06840.07220.07600.05850.06240.06630.07020.07410.0780CDCDFW范圍：uua范圍：10km/h~40K=FW范圍：表3.5風阻與車速的關系通過上面的分析可以發(fā)現(xiàn)降低車身高度和縮小輪距對減少正投影面積有幫助但是對減少阻力的貢獻有限但是降低風阻系數對降低風阻貢獻頗多，根據已有的資料顯示奧迪和奔馳公司的市售車型都有CD值在的車身，而有些賽車可以達到水滴可達到那么可不可以將風阻降到本章小結本章對節(jié)能車的各個尺寸參數進行了詳盡的數據收集和計算，對參數的選擇有了大量的證明和數據儲備。通過對后備駕駛員身體數據的收集對人機工程的設計有了明確的依據，通過對發(fā)動機的功率計算選擇了較優(yōu)的傳動比，通過對轉彎特性的計算對輪軸距的關系有了大量的數據支持，通過對質心的測量對過彎安全性有了數據的儲備。

第4章基于UG的H3號車總體設計4.1UG軟件的產品介紹來自SiemensPLM的NX使企業(yè)能夠通過新一代數字化產品開發(fā)系統(tǒng)實現(xiàn)向產品全生命周期管理轉型的目標。NX包含了企業(yè)中應用最廣泛的集成應用套件，用于產品設計、工程和制造全范圍的開發(fā)過程如圖為進入UG操作界面。圖工作界面4.2UG設計界面NX是UGSPLM新一代數字化產品開發(fā)系統(tǒng)，它使得工程專業(yè)人員能夠推動革新以創(chuàng)造出更大的利潤。NX可以管理生產和系統(tǒng)性能知識，根據已知準則來確認每一設計決策。NX為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產品技術革新的工業(yè)設計和風格提供了強有力的解決方案。利用NX建模，工業(yè)設計師能夠迅速地建立和改進復雜的產品形狀，并且使用先進的渲染和來最大限度地滿足設計概念的審美要求。NX優(yōu)于通用的設計工具，具有專業(yè)的管路和線路設計系統(tǒng)、鈑金模塊、專用塑料件設計模塊和其他行業(yè)設計所需的專業(yè)應用程序。NX允許制造商以數字化的方式仿真、確認和優(yōu)化產品及其開發(fā)過程。通過在開發(fā)周期中較早地運用數字化仿真性能，UGNX加工基礎模塊提供聯(lián)接UG所有加工模塊的基礎框架，它為UGNX所有加工模塊提供一個相同的、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刀具沿軌跡運動的情況并可對其進行圖形化修改：如對刀具軌跡進行延伸、縮短或修改等。該模塊同時提供通用的點位加工編程功能，可用于鉆孔、攻絲和鏜孔等加工編程。4.2.1設計流程H3號車的設計階段運用了UGNX6.建模軟件從而可以使在開發(fā)設計階段使產品更加直觀便于各總成的匹配和更改。在開發(fā)階段我們遵循了如下的流程如圖所示：1）初步方案參數的確定。2）總布置下發(fā)各總成的形式和設計硬點。3）各總成負責人領取需要參數并開始ug的建模4）對各部件進行可行性分析5）更改6）裝配圖初步方案確定硬點的位置討論完成后的方案總成組1初步方案確定硬點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總布置圖的繪制各總成的裝配更改形式和硬點圖設計流程圖4.2.2參數的選擇經過第三章的計算可以對各個參數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參數組合對整車性能的影響。但個個參數之間是有沖突的每個參數都不可能達到最優(yōu)的數值，也不可能對其無限制的優(yōu)化下去因為分析能力的制約和制造能力的局限只能粗放性的選擇若干尺寸進行對比。前面已經說過參數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鍵的它關系到整車的動力性、經濟性、平順性、操縱穩(wěn)定性等等。軸距主要保證發(fā)動機、駕駛員、傳動系統(tǒng)被布置在里面還要保證一定的操縱空間，輪距主要保證轉彎特性和抗側傾翻特性如表為輪軸距的比其比值的大小體現(xiàn)了其某些運動性能的好壞。在選定的參數的時候首先明確以下幾點：(1)整車布置形式為發(fā)動機后置后輪獨輪驅動，駕駛員被布置在了前面這樣軸荷會大于后輪。(2)前軸為兩側懸臂軸那么輪距就會受到雙腿的空間限制。(3)雙腿的長度決定了前懸的長度，這車的高度受頭部高度和發(fā)動機高度的限制。軸距l(xiāng)輪距b1400150016001700500600700800根據資料可以知道世界拉力錦標賽的所有參賽車隊的輪軸距比接趨近于這一黃金分割點即說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力性。發(fā)動機立起后頂點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心高度但視野會受到影響。根據最高車速Vmax=40km/hVmin=10km/h通過第三章的計算發(fā)現(xiàn)如果以最低速度過彎的話滿足抗側傾要求甚至可以以更高的速度過彎。因為我們發(fā)現(xiàn)雖然發(fā)動機立起但是質心位置并沒有改變又由于離地間隙和頭部高度下降所以可以認為質心高度是在200mm以下，根據估算在通過八米半徑的彎道的時候可以將速度提高到15km/h以內。龍門的高度應該以駕駛員操縱時最自然的姿勢（當時躺姿）和駕駛員進出時的便捷性為首要參考。經過測量發(fā)現(xiàn)160~155cm的身高所對應大腿高度大約在250~270mm這一區(qū)間最后將龍門高度設定為280mm加上20mm的方管厚度龍門高度為300mm。整車的寬度再計算車身的情況下要求在750mm以內，如果有取下多度的情況可以適當放寬但不能超過800mm同時根據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6基于UG的各部件的設計首先總布置部分要提供一些列參數對各總成進行約束，然后對各總成的形式提出意見。經過三章的參數計算和上一節(jié)的選擇對比可以選取參數如下：整車總體技術硬點表基本形式掀蓋/單排/單座驅動形式動力總成立式后驅外形尺寸長mm2700寬mm780高mm550前輪距／軸距mm600／１５５０前懸mm780后懸mm50整車質量參數整備質量kg50承載質量kg50滿載質量kg100空載前后軸荷kg))滿載前后軸荷kg（）（）通過性接近角（）7離去角（）10最小離地間隙mm50動力系統(tǒng)以本田125-6發(fā)動機和自主設計二級減速機構為基本型，參如下：基本形式發(fā)動機后置立式右側傳動發(fā)動機Hoda125-6汽油單點化油器式變速器二級減速附帶牙簽離合裝置發(fā)動機排量L125發(fā)動機最大功率Kw/rpm發(fā)動機最大扭矩N?m詳細設計為：動力總成四點支撐（前、后、左、右）傳動方式為無聲鏈式傳動動力傳動系統(tǒng)布置硬點：

發(fā)動機懸置點坐標左前xz:20左后xz:20右前xz:20右后xz:20車輪定位尺寸布置硬點參數輪胎類型高速自行車輪胎輪胎規(guī)格20前輪外傾-0.8°?前輪前束°主銷內傾10°制動器、轉向、蓄電池布置參數制動鉗心幾何參數x:0y:1475z：130轉向拉桿mm385轉向把長度mm257儀表臺cm60倒視鏡cm40負極接線柱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包括輪距、軸距、整車高度等等。UG的建模分為草繪和實體建模，根據學習發(fā)現(xiàn)草繪功能比較適應復雜構件的繪制實體建?？梢宰鲞m當的補充。首先可以對所要用到的部件進行測量然后進行草繪、拉伸、打孔、倒角、拆分體、修剪體、等等命令然后進行簡單的裝配如圖4.3就是其界面菜單。根據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反復論證的過程因為需要與各個總成匹配所以改動往往是一系列的而且需要進行大量的運動校核和相關材料試驗。所以淘汰了很多方案如下圖就是經過強度校核被否決的車架方案。對車架的要求也是很高的因為其既需要保證相當的強度和剛度優(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構上提出好的方案如圖4.5就是經過強度分析后對后部進行加強后的模型，同時所設計的結構還要滿足當前的加工要求。所以在車架的設計階段需要運用ANSYS受力分析軟件，在對其進行強度校核的情況下不斷優(yōu)化其結構。如圖即為最后采用的車間方案。圖4.3界面菜單圖被淘汰的車架方案圖4.5后部特寫圖4.6車架完成體4.３.2轉向總成的設計轉向總成包括可車輪的定位參數如內傾、后傾、前束、和轉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向梯形的校核和各個結構的間隙調整。如圖4.7就是所設計的車輪定位驅動總成的一部分其不但起到定位的作用還要負責轉向承擔軸荷等要求。如圖4.8為裝配工作菜單起作用就是將各個零部件裝配到一起，眾所周知機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配對象進行設置的，所以裝配起來較為方便。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整。圖車輪的定位總成圖4.8裝配菜單欄a\空間的大小時候合適。如圖6是將其渲染后完成的效果圖，對其進行了簡單的附色和視覺效果處理發(fā)現(xiàn)其美觀性還有很大的提升空間。如圖為裝配完成后進行的渲染對其外觀進一步提高。圖4.22網上下載的人機效應示意圖圖總布置設計包及內飾人體模型編輯人機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，前擋風玻璃的尺寸是否可以保證駕駛員的視線，兩側玻璃能否起到擴大視野的作用。好需要檢查車輪與車身的距離是否能滿足設計轉彎時的空間要求。4.27經過渲染后的車身效果圖本章小結本章主要對第三章的參數進行了篩選并暫時確定了H3號車的基本參數，通過UG/CAYIA建模軟件對其進行3D建模并完成其裝配關系，對各個總成進行了優(yōu)化和評估，在保證各個硬點不被侵犯的情況下盡可能的合理的利用空間。通過借助軟件可以很好的完成需要大量的測量和實驗才能確定的參數如倒視鏡的定位、前擋風玻璃的邊界確定、人體視線的接地點的位置等等。

第5章基于ADAMS的運動校核5.1ADAMS簡介Adams是集建模、求解、可視化技術于一體的虛擬樣機軟件世界上目前使用范圍最廣、最負盛名的機械系統(tǒng)仿真分析軟件產生復雜機械系統(tǒng)的虛擬樣機，真實地仿真其運動過程，并且可以迅速地分析和比較多種參數方案，直至獲得優(yōu)化的工作性能。如下圖為ADAMS的工作界面。運動校核的目標H3號節(jié)能車是沒有懸架的，所以關于懸架系統(tǒng)的分析無法進行的。由于大量的參數無法收集所以只能進行簡單的轉向系統(tǒng)的運動校核。轉向系統(tǒng)的校核主要是想知道設計的轉向機構各結構件之間是否有運動時的干涉轉向時的轉向梯形是否有保證，運動的轉角是否滿足設計要求。如果上述條件都滿足的話可以認為這個系統(tǒng)是具有“運動特性”的。首先選擇界面的初始單位，為mmks，重力方向為-y方向，如圖為初始設置圖。圖5.2初始設置然后導入在UG中建立的轉向模型1并對其進行設置，如部件的代號、材料、顏色等等然后再需要運動的地方加上運動副，對各部分的設置如下：部件運動副固定處驅動車架固定副大地無車把鉸接副車架——車把電機周向拉桿（長）滑動福拉桿上無拉桿（短）滑動福拉桿上無關節(jié)軸承軸承碗固定副車架龍門處無內球球副軸承碗無螺栓鉸接副龍門內傾定位處無經過添加約束完成后，經檢查無誤后進行仿真。截圖(如5.4a/b/c/d)所示從下面的過程截圖可以看出該轉向機構是可以滿足轉向操作的，其優(yōu)點是結構簡單制造難度小，因為是整體式拉桿所以轉向角可以保證。其缺點是駕駛員草做時的幅度較大，拉桿力學性能較差，較阻擋視線。1號方案運動校核圖1號方案運動校核圖1號方案運動校核圖1號方案運動校核圖而后有對轉向模型2進行運動仿真，因為模型導入ADAMS后出現(xiàn)仿真錯誤的問題遂進行ADAMS的建模當然為了運行快捷對一些無關緊要的細節(jié)位置進行了模糊處理?；驹O置如一號模型,仿真結果如（圖5.5）（圖）。圖2號方案運動校核圖2號方案運動校核圖2號方案運動校核圖c2號方案運動校核圖通過對二號模型的仿真我們發(fā)現(xiàn)相對于一號模機構來說它具有操縱幅度小，轉向靈敏，轉向限位較容易等優(yōu)點遂決定使用二號轉向機構。并得到以下結論（1）可以在空間結構上發(fā)現(xiàn)1號方案的力臂設計的過短會對駕駛造成影響（2）1號方案運動時左右變化區(qū)別過大有可能對結構件造成受力變形。.5.4校核完成后對轉向的改良校核完成后發(fā)現(xiàn)還有部分尺寸和結構需要進一步的優(yōu)化，（1）盡可能的增加轉向臂的長度考慮強度要求和操縱便捷性又不宜過長。（2）適當增加下至橫拉桿的長度即兩轉向臂的與拉桿的角度。（3）將拉桿與龍門框一平減少對駕駛員的干擾。最后采納方案通過運用ADAMS軟件可以將轉角進一步的優(yōu)化，并對限位構件進行設置。我們發(fā)現(xiàn)方向把每轉30度轉向臂轉過15度，如果完成要求就可以對過多的自由度進行優(yōu)化。5.5本章小結本章主要運用了ADAMS軟件對所設計的主要運動件進行了運動校核，檢查了其運動干涉情況和機構運動時的軌跡是否滿足設計要求。經過校核后對所設計的機構提出優(yōu)化方案進一步提高其效率和整體

結論通過本次畢業(yè)設計可以對節(jié)能車的設計有了深刻的了解，對相關知識也有了較全面的學習?？梢哉f節(jié)能環(huán)保的技術是一項非常高端的技術，隨著排放要求的提高，節(jié)能技術的先進性也不斷的推高。結論和突破通過本次設計可以有以下幾點結論；1.驅動傳動部分油節(jié)能的重中之重，其充當著車輛節(jié)油能力的核心位置也是整車技術含量最高的地方。2.操縱部分也是相當重要的組成部分，因為大量的技術如果不用智能控制的話考駕駛員經驗操縱節(jié)油水平很難保證。3.電控部分連接著操縱和驅動兩大部分說其是最主要的也不為過。4.整車參數的控制是節(jié)油的基礎，因為整車的重量、風阻系數、滾動阻力都深切的關系到消耗能量的高低不能不考慮。H3號節(jié)能車設計有以下幾方面的優(yōu)勢。運用了專業(yè)軟件輔助完成了幾乎全部的設計并進行了虛擬的裝配節(jié)省了大量的試制論證時間。通過測量和實驗收集了較全面數據為整車的設計做了數據上的支持。整車的參數部分實現(xiàn)了動態(tài)的更改和參數化的設計，可以在原有的基礎上進行某一部分的變更而不影響其他結構。缺點和不足本次設計還有很多欠缺和不足之處需要改進，如建模時間周期過長，軟件模塊兒運用的不夠全面對很多命令都不是很明白，時間測量數據的誤差有些高需要大量次數的測量才能有較滿意的數據出現(xiàn)，還可以對建立的模型進行大量其他的仿真但是由于學習時間短無法掌握比較遺憾。待改進的部分對節(jié)油車總布置設計還有很多需要改進和加強的地方。設計部分，如果想對成績有跳躍式的突破必須要有革新的設計運用到更加精密新技術。車身部分也可以以整體式車身，輕量化材料等來減輕重量降低風阻。而以上這些支持其成功的條件就是加工能力的提高，工藝性是設計目的的提高和保證，沒有加工以上的設計就無法實現(xiàn)其性能也無法保證，因而需要找到代工點兒或者提高自身的加工硬件和工藝能力。我相信解決以上問題后H系列節(jié)能競技車一定可以取得越來越有益的成績。

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致謝本文是在我的導師李涵武老師的悉心指導下完成的．正是導師的遠見卓識幫我樹立了正確的研究方向，這是論文得以順利完成的首要條件和有力保障．在論文即將完成之即，我首先對導師李涵武老師表示衷心的感謝．李老師的淵博學識，不倦教誨、敏銳的思維和嚴格的治學態(tài)度永遠值得我學習和珍惜．感謝汽車先進設計與仿真研究室的楊兆老師，開放實驗室的崔宏耀老師的指導和幫助．感謝吳立成同學、于波同學、周冠男同學的支持和幫助．感謝開放實驗室的楊玉立同學、趙云龍同學、感謝我團隊的隊員們和其他團隊的同學們，他們在我論文的工作過程中給予積極的支持和無私的幫助，為課題的順利完成提供了有利條件．在論文和項目進行期間，上海同濟同捷科技股份有限公司投入了大量的人力物力．對他們的辛勤工作表示衷心的感謝。

附錄．．