大学生方程式赛车四轮转向系统设计（含CATIA和solidworks三维图）

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1、本科毕业设计本科毕业设计题目：大学生方程式赛车四轮转向系统设计学院:专业:学号:学生姓名:指导教师:日期:二〇一六年六月37本科毕业设计摘要大学生方程式汽车大赛（FormulaSAE）由各国的汽车工程师协会(SocietyofAutomotiveEngineers)举办。随着比赛的发展，一系列先进的技术和工艺被开发并应用。与传统的两轮转向赛车相比，四轮转向赛车在低速时转向半径更小，具有更好的灵活性；在高速时回避障碍物的操纵稳定性响应更好，具有更好的安全性，能够提高赛车的操纵性。本设计结合规则要求对赛车转向系统进行了总布置。根据前后轮转角大小差异，对前后转向器进行选型，前轮

2、选择齿轮齿条式转向器，后轮选择摇块式转向器，并对所选转向器进行设计、校核、三维建模及装配。根据所选转向器形式，匹配了相应的转向梯形。以阿克曼转角关系为期望函数，对前后转向梯形进行建模并利用非线性函数进行优化。以零化侧偏角为控制目标，利用比例控制方法确定前后转角关系，对不同车速下四轮转向赛车和仅前轮转向赛车的角阶跃响应情况进行对比仿真研究。设计、优化及仿真结果表明，本四轮转向系统达到预期目标，对四轮转向赛车设计具有实际指导意义。关键词：大学生方程式（FSAE）；四轮转向；转向梯形；比例控制；角阶跃响应37本科毕业设计AbstractFormulaSAEisorganized

3、bySocietyofAutomotiveEngineers.WiththedevelopmentofFSAE,aseriesofadvancedtechnologiesandtechnicshavebeenapplied.Comparedwithtraditionaltwowheelsteeringcar,fourwheelsteeringcarsteeringradiusissmallerinlowspeed,whichismoreflexible.Inhighspeedfourwheelsteeringcarishandlingstabilityandrespons

4、ebetter.Soitcanimprovethemaneuverabilityofaracingcar.BasedonFSAErules,completingthegeneralarrangementofthesteeringsystem.Accordingtothedifferenceoftheanglebetweenfrontandrearwheels,selectingthetypeoffrontandrearsteeringboxes,rackandpinionsteeringgearasthetypeoffrontsteeringboxandswingbloc

5、kastherear.Designing,checking,modelingandassemblingtheselectedsteeringbox.Dependingontheselectedsteeringboxesform,matchingthecorrespondingsteeringtrapezoid.InrelationtothedesiredangleAckermanfunction,modelingthefrontandrearsteeringtrapezoidandgoingnonlinearoptimization.TakingZeroSideslipa

6、ngleasthecontroltargettodeterminetherelationshipbetweenthefrontandrearsteeringangleofthecar.Comparingtheanglestepresponseoffour-wheelsteeringracingcarwithonlyfrontsteeringracingcaratdifferentspeeds.Design,optimizationandsimulationresultsshowthatthefour-wheelsteeringsystemachievesthedesire

7、dobjective,andprovidesapracticalguidetodesignthiskindoffourwheelsteeringcar.Keywords:FSAE;4WS;Steeringtrapezium;Proportionalcontrol;Anglestepresponse37本科毕业设计目录1绪论11.1课题背景及意义11.2四轮转向国内外研究现状11.3比赛规则对转向设计的限制21.4本文主要研究内容22总体布置方案42.1整车基本参数42.2转向器选型42.2.1前轮转向器选型42.2.2后轮转向