有轨卡丁车车架及悬架设计分析
发布时间：2021-05-14 15:27
有轨卡丁车是一种新型电动娱乐车辆,其专用赛道中设置有轨道,可同时为车辆导向和供电。相比传统燃油卡丁车,有轨卡丁车在安全性、经济性以及环境友好性等方面表现更加优异,因而具有很好的发展前景。根据有轨卡丁车车型特点,首先开展了车架结构选型、车架空间结构设计、车架纵向与横向关键尺寸计算及材料与加工方式选择等前期基础性工作;其次在UG软件平台上构建了车架的数字三维模型;最后利用ANSYS Workbench工具对车架模型进行静态加载分析,算得单根梁上重力产生的最大弯矩为161Nm,转弯时受到的最大弯矩为145Nm,侧倾角为3.57°。通过有限元模拟可分析得到的车架位移和应力云图,检验车架的强度和刚度是否符合要求,为车架结构改进与优化提供依据。本文车架直行和转向时节点的最大位移分别为0.352×10-6m和0.725×10-6m,其等效应力均小于材料的许用弯曲应力,符合相关要求。分别模拟了弯曲、扭转、弯曲结合扭转与紧急制动等4种工况下的车架受力情况,得到了节点位移图和应力云图,其中扭转、弯曲、扭转弯曲结合以及紧急制动时最大变形量分别为0.09mm、0.1...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 国内外娱乐车辆发展情况
1.3 相关研究进展
1.4 本文的主要研究内容和技术路线
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 技术路线
第2章 车架方案及结构设计
2.1 车架结构选型
2.2 车架空间结构设计
2.3 车架结构要求
2.3.1 车架前后端宽度计算
2.3.2 车架结构布局要求
2.4 车架纵向关键尺寸计算
2.5 车架横向关键尺寸计算
2.6 车架材料选择
2.7 车架模型建立
2.7.1 UG软件简介
2.7.2 车架三维实体建模
2.8 本章小结
第3章 基于ANSYS的车架有限元分析
3.1 有限元法简介
3.1.1 ANSYS简介
3.1.2 基于ANSYS的有限元分析过程
3.2 有限元模型构建
3.3 单梁最大载荷与悬架侧倾角刚度核算
3.3.1 单根梁最大载荷计算
3.3.2 悬架侧倾角刚度核算
3.4 四种工况下车架的有限元分析
3.4.1 扭转
3.4.2 弯曲
3.4.3 弯曲扭转结合
3.4.4 紧急制动
3.5 车架有限元分析结果
3.6 本章小结
第4章 悬架设计
4.1 悬架方案确定
4.1.1 悬架类型确定
4.1.2 减震系统方案确定
4.2 悬架的结构形式与分析
4.3 悬架主要参数的确定
4.3.1 悬架的弹性特性
4.3.2 非悬架质量
4.4 钢板弹簧设计
4.4.1 钢板弹簧种类选择
4.4.2 钢板弹簧的布置方案
4.4.3 钢板弹簧结构的确定
4.4.4 钢板弹簧主要参数的确定
4.4.5 钢板弹簧各片长度的确定
4.4.6 自由状态下钢板弹簧总成弧高及曲率半径的计算
4.4.7 钢板弹簧总成弧高的核算
4.4.8 钢板弹簧刚度及强度验算
4.5 悬架模型建立
4.6 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]运动型多功能汽车车架的有限元分析[J]. 徐勇,杨喜东,牛宝忠,傅春宏. 装备机械. 2018(03)
[2]全地形车车架的有限元建模和模态分析[J]. 周明华,李红,骆群,朱玲琳,罗钢. 机械工程与自动化. 2015(06)
[3]基于ADAMS的卡丁车转向器的优化设计[J]. 钟玉华,黄晋辉,刘子翔. 计算机与数字工程. 2014(08)
[4]全地形车车体结构动态特性有限元建模[J]. 余烽,徐中明,张志飞,史方圆,汪先国. 机械设计与研究. 2013(06)
[5]电动节能车车架设计及有限元分析[J]. 吴昊. 车辆与动力技术. 2013(02)
[6]全地形车车架结构灵敏度分析及轻量化设计[J]. 陈旭,钱益明,田云强,徐中明. 重庆大学学报. 2013(06)
[7]小型载货汽车后钢板弹簧的设计[J]. 肖吉忠. 汽车零部件. 2012(03)
[8]基于模态应力恢复的全地形车车架疲劳寿命预测[J]. 黄泽好,鲁旭升,徐文强,陈卫东. 重庆理工大学学报(自然科学). 2012(03)
[9]新型运动休闲汽车车架结构设计与优化[J]. 唐志坚. 公路与汽运. 2012(01)
[10]基于WorkBench全地形车车架结构动静态分析[J]. 白斌. 沈阳工程学院学报(自然科学版). 2012(01)
硕士论文
[1]全地形车车架及前悬挂系统结构分析与优化[D]. 骆群.扬州大学 2014
[2]乘用车白车身有限元分析及其轻量化设计[D]. 杨佳璘.哈尔滨工业大学 2013
[3]纯电动轿车车架有限元分析与优化[D]. 王欢.合肥工业大学 2013
[4]微型纯电动车车架结构性能分析与优化[D]. 刘永花.哈尔滨工业大学 2010
[5]汽车钢板弹簧设计[D]. 张宁.吉林大学 2007
[6]电动代步车的结构设计分析与开发[D]. 王盛学.重庆大学 2007
[7]电动观光车车架结构分析及优化设计[D]. 刘杨.吉林大学 2007
本文编号：3185885
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 国内外娱乐车辆发展情况
1.3 相关研究进展
1.4 本文的主要研究内容和技术路线
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 技术路线
第2章 车架方案及结构设计
2.1 车架结构选型
2.2 车架空间结构设计
2.3 车架结构要求
2.3.1 车架前后端宽度计算
2.3.2 车架结构布局要求
2.4 车架纵向关键尺寸计算
2.5 车架横向关键尺寸计算
2.6 车架材料选择
2.7 车架模型建立
2.7.1 UG软件简介
2.7.2 车架三维实体建模
2.8 本章小结
第3章 基于ANSYS的车架有限元分析
3.1 有限元法简介
3.1.1 ANSYS简介
3.1.2 基于ANSYS的有限元分析过程
3.2 有限元模型构建
3.3 单梁最大载荷与悬架侧倾角刚度核算
3.3.1 单根梁最大载荷计算
3.3.2 悬架侧倾角刚度核算
3.4 四种工况下车架的有限元分析
3.4.1 扭转
3.4.2 弯曲
3.4.3 弯曲扭转结合
3.4.4 紧急制动
3.5 车架有限元分析结果
3.6 本章小结
第4章 悬架设计
4.1 悬架方案确定
4.1.1 悬架类型确定
4.1.2 减震系统方案确定
4.2 悬架的结构形式与分析
4.3 悬架主要参数的确定
4.3.1 悬架的弹性特性
4.3.2 非悬架质量
4.4 钢板弹簧设计
4.4.1 钢板弹簧种类选择
4.4.2 钢板弹簧的布置方案
4.4.3 钢板弹簧结构的确定
4.4.4 钢板弹簧主要参数的确定
4.4.5 钢板弹簧各片长度的确定
4.4.6 自由状态下钢板弹簧总成弧高及曲率半径的计算
4.4.7 钢板弹簧总成弧高的核算
4.4.8 钢板弹簧刚度及强度验算
4.5 悬架模型建立
4.6 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]运动型多功能汽车车架的有限元分析[J]. 徐勇,杨喜东,牛宝忠,傅春宏. 装备机械. 2018(03)
[2]全地形车车架的有限元建模和模态分析[J]. 周明华,李红,骆群,朱玲琳,罗钢. 机械工程与自动化. 2015(06)
[3]基于ADAMS的卡丁车转向器的优化设计[J]. 钟玉华,黄晋辉,刘子翔. 计算机与数字工程. 2014(08)
[4]全地形车车体结构动态特性有限元建模[J]. 余烽,徐中明,张志飞,史方圆,汪先国. 机械设计与研究. 2013(06)
[5]电动节能车车架设计及有限元分析[J]. 吴昊. 车辆与动力技术. 2013(02)
[6]全地形车车架结构灵敏度分析及轻量化设计[J]. 陈旭,钱益明,田云强,徐中明. 重庆大学学报. 2013(06)
[7]小型载货汽车后钢板弹簧的设计[J]. 肖吉忠. 汽车零部件. 2012(03)
[8]基于模态应力恢复的全地形车车架疲劳寿命预测[J]. 黄泽好,鲁旭升,徐文强,陈卫东. 重庆理工大学学报(自然科学). 2012(03)
[9]新型运动休闲汽车车架结构设计与优化[J]. 唐志坚. 公路与汽运. 2012(01)
[10]基于WorkBench全地形车车架结构动静态分析[J]. 白斌. 沈阳工程学院学报(自然科学版). 2012(01)
硕士论文
[1]全地形车车架及前悬挂系统结构分析与优化[D]. 骆群.扬州大学 2014
[2]乘用车白车身有限元分析及其轻量化设计[D]. 杨佳璘.哈尔滨工业大学 2013
[3]纯电动轿车车架有限元分析与优化[D]. 王欢.合肥工业大学 2013
[4]微型纯电动车车架结构性能分析与优化[D]. 刘永花.哈尔滨工业大学 2010
[5]汽车钢板弹簧设计[D]. 张宁.吉林大学 2007
[6]电动代步车的结构设计分析与开发[D]. 王盛学.重庆大学 2007
[7]电动观光车车架结构分析及优化设计[D]. 刘杨.吉林大学 2007
本文编号：3185885
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