大学生方程式电动赛车制动系统的设计与研究开题报告
2020-12-13 11:46:44
1. 研究目的与意义（文献综述）
中国大学生方程式汽车大赛是一项由大学生自主设计并制造出一辆在加速、制动、操控性等方面具有优异性能的赛车的综合性比赛[1]。从大赛开创至今的五年里，大学生方程式赛车的动力系统不断更新、轻量化水平不断提高，动力性能也越来越好。但随着赛车行驶速度的上升，对赛车的制动系统的性能的要求也就越来越高。
在大学生方程式赛车中，制动系统的作用是根据车手的意图实现减速和停车。制动系统是赛车唯一的主动安全系统，是车手与赛车的安全保障[2]。制动系统须能保证赛车在遇到紧急情况的时候，能够安全、迅速、平稳地将赛车减速并停车[3]。因此，赛车制动系统在设计过程中必须充分考虑其安全性。其次，在比赛中，赛车需要由多位车手驾驶并参加直线加速、八字绕环、高速避障和耐久赛。赛车需要有很好的可调节性来适应不同的车手、不同赛道和不同行驶工况。因此，能够灵活调节的制动系统将能更好的发挥赛车和车手的潜力。另外，在赛车比赛中，卓越的加速性能是永不停息追求的目标，而赛车轻量化就是提升赛车加速性能的一个主要途径[4]。赛车制动系统包含了操纵机构、制动力调节机构、制动管路、制动盘、主缸、卡钳等多个零部件[5]，占据了比较高比例的赛车质量。因此，对制动系统进行轻量化设计势在必行。
近年来，针对大学生方程式赛车制动系统的研究有很多。如在大学生方程式制动系统设计基础研究方面，有不少优秀的设计方法可以为本次设计提供参考，如乔军奎提出的大学生方程式赛车制动系统设计流程[6]，王超提出的制动系统优化设计方案[7]，唐应时建立的最佳制动力分配比优化数学模型[8]，王甜甜提出的基于matlab的赛车制动比的优化方法[9]。另一方面，在制动系统传热分析研究方面，也有许多可供本次设计参考的研究，如heffernan, m.建立的刹车片温度分布的有限元分析模型[10]，mostefa bouchetara提出的固体制动盘热分析方法[11]，韩小强提出的制动器传热验证算法[12]以及ali belhocine提出的单一工况下制动盘热-结构耦合分析方法[13]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究（设计）的基本内容（1）大学生方程式赛车制动器类型分析与选择；
（2）制动主缸、制动卡钳选型；
（3）制动踏板杆、制动盘等主要零部件的结构设计、强度校核、有限元分析；
3. 研究计划与安排
表1 毕业设计进度安排表
| 周次 | 工作内容 | 提交内容 |
| 1 | 文献检索、外文翻译 | 文献检索、外文翻译 |
| 2 | 开题报告 | 开题报告 |
| 3 | 参数确定以及制动力匹配计算 | 制动力匹配计算表 |
| 4 | 零件设计与建模 | 三维模型图 |
| 5 | 制动系统模型装配 | 装配模型图 |
| 6-7 | 零件结构强度分析与结构优化 | 分析结果 |
| 8-9 | 图纸绘制 | 图纸 |
| 10 | 设计计算说明书 | 设计计算说明书 |
| 11-12 | 整理并修改 | 最终版图纸与说明书 |
| 13 | 提出答辩申请并准备答辩 | 毕业设计资料袋 |
| 14-15 | 参加答辩 |
|
4. 参考文献（12篇以上）
[1] 中国大学生方程式汽车大赛规则组委会．中国大学生方程式汽车大赛规则[r]．北京：中国汽车工程协会，2016.
[2] 邓召文，唐俊祥.fsae赛车制动系统优化设计[j].汽车实用技术，2015，（11）：3－7.
[3] 刘洋. 关于汽车制动性能检测有关问题的探讨[j]. 北方交通，2006（9）：74-75.
