1、 瑞典皇家工学院（ KTH） 大学 生 FSAE 项目 之悬架设计 Adam Theander 摘要 2004 年 7 月份瑞典皇家理工学院赛车队将参加在英国举行的大学生方程式赛事。该项赛事 是在遵循 FSAE 规则的前提下 ， 各个院校打造自己的方程式赛车参加 PK。 2004 年元月 ， KTH 的七十多名学生启动 FSAE 项目 。 本文的目的是设计赛车悬挂系统和转向几何 。 设计应满足 Pk 中不同项目竞争的需要。这里介绍的设计将纳入到参与项目学生设计的底盘之中。本文 工作的结果表明最合适的悬架设计方案是经典的不等长双 A 臂型设计。这种悬架设计型式 易于设计，且满足所有需求。本文的工
2、作就是为 KTH 将 来 的 FSAE 项 目组设计悬架和转向 几何提供指导。 致谢 本硕 士 论 文 在瑞 典 斯 德 哥尔 摩 的 皇 家工 学 院 航 空和 车 辆 工 程系 ， 车 辆 动力 学 部 门 进行 。 从 2003 年 12 月 至 2004 年 5 月期间写作完成。 我想对一些人表达我的感激之情 。 我的导师 AS 教授 ， 是他给我机会来完成这个论文 ； 我的 上司研究工程师 MB， 是 他热心参与并花费时间给我无尽的帮助；内燃机博士生 FW，他在 KT H 赛车组作为项目负责人，几乎把所有课余时间都花在了本项目上；还有 KT H FSAE 项 目组的所有同学，没有你们
3、也不会有 KTH 赛车的今天。最后我想借此机会特别感谢大家成 为 “” 的学生，是谁谁知道。没有他们最后几周的辛勤付出，在 5 月 14 日是永远不会有这 么一辆车诞生的。 斯德哥尔摩 2004.5 Adam Theander 1 简介 1.1 背景 2003 年 秋 天 KTH 一群学生开始此项目 。 目标是建造一辆符合 FSAE 规则的赛车 ， 并且参加 2004 年七 月 在英格兰莱斯特群 BPG 试验场举行的比赛。 FSAE 项目涉及三个不同的既定项 目 ， 一个是内燃机 ， 一个是先进的机械零件 ， 另一个小项目是机械设计 。 很快我们就有 了 超 过 70 个学 生 参与，无论是作
4、为志愿者还是三个项目之一的成员。 1.2 工作目标 本文工作目标是设计 FSAE 赛车的悬架几何。设计应满足赛事要求的不同动态比赛的要求。 细分如下： 确定相关设计参数； 研究设计参数对整车以及其内部的相互作用； 与车架组同学确定悬架布置问题；确定不同行驶工况；研究所需调整等级； 优化原始装配； 规划进一步的工作。 参与 KTH2004 赛车项目的学生会用到此项工作的结果，希望能为以后的项目提供更多的帮 助。 1.3 竞争目标 比赛的宗旨是让学生构思 设计 制 造他们的小型方程式赛车并参加比赛 。 车架和发动机的设 计会有所限制，是为了让他们挑战所学知识 自 身创造力和想象力。 1.3.1 车
5、辆 设 计目标 为了比赛 ， 学生们假设一家制造公司聘请他们来为生产项目打造一款原型车用以评价 。 预期 市场是非专业的周末越野车赛 。 因此该车必须具有较高的加速性能 制动 性能和操纵稳定性。 也必须成 本 低 易于维 护 并且可靠 性 高。生产 效 率约为每 天 四辆的小批 量生产， 该 原型车的 费用成本应低于 25000 刀 。 学生们面临的挑战是设计和建造满足这些目标的一款原型车 。 每 辆车都会与其他竞争车辆进行比较判断谁才是总体最帅的。 1.4 比赛项 目 和车辆判定 比赛分为静态和动态项目。静态项目包括： 商业报告 工程设计 成本分析 商业报告是为假想的制造公司进行的 ， 目的
6、是评价团队的营销能力 。 陈述官会评价其组织 内 容和陈述文稿的交付 。 进行工程设计是为了评价设计过程中的工作以及该设计是否符合市场 需求 。 成本分析的目的是教会参与的学生成本和预算都是非常重要的 ， 在工程进行的每一步 都需要考虑。 动态项 目包 括 ： 加速性 测 试 8 字 绕 环测试 高速壁 障测 试 耐久和 燃油 经济 性 （翻 译参考 中 国 FSAE 规则） 1.4.1 加速 加速项目 的 目的是评 价 车辆在平 坦 路面直线 行 驶的加速 性 能。车辆 停 在起跑线后 0.3m，越 过起跑线时开始计时。终点放在起跑线 75m 处 。每队有两个驾驶员，每人跑两圈，总共四 圈。这是悬架重要性最小的比赛项目，但也不可忽视。 1.4.2 紧急 绕 障项目 该项目的评价车辆在平坦路面上做定长半径转弯的能力。其布局包括两个相距 18.25m 的
