巴哈赛车悬架和传动系统设计及制作
巴哈赛车悬架和传动系统是赛车的重要组成部分。悬架的优良是决定能否完成耐力赛的重要因素;传动系统是影响赛车的动力、加速度等重要条件。在长时间的激烈驾驶中对赛车各个零部件的疲劳强度要求非常高。本文通过已有的赛车悬架、传动系统的资料研究和深化，首先对悬架系统和传动系统进行介绍、对比；然后根据赛道的要求选择出最适合赛道的悬架和传动方式并设计出模型；最后根据要求选材，做出成品进行装车测试。发现存在的问题并作出相应的解决方案，最后通过巴哈大赛的赛场来检测赛车的实用性和可靠性。为下一季度的比赛积累经验。
目录
一、引言 1
二、巴哈悬架系统设计与制作 1
（一）悬架系统的特性介绍 1
1.双叉臂式悬架 1
2.多连杆式悬架 2
3.麦佛逊式悬架 2
4.拖曳式悬架 3
（二）巴哈赛车悬架选择 3
（三）巴哈赛车悬架设计 4
（四）悬架材料选用及制作 5
三、巴哈传动系统设计与制作 6
（一）传动系统介绍 6
1.液力机械式传动系统 6
2.静液式传动系统 7
（三）传动系统的设计 8
（四）装配分析 9
（五）传动系统与整车的匹配 9
（六）动态精度的保证 10
四、赛车测试问题及解决方案 10
（一）问题一：巴哈赛车左后轮脱落 10
1.故障现象 10
2.故障诊断 11
3.故障排除 11
4.故障小结 11
（二）问题二：巴哈赛车右后轮失去动力 12
1.故障现象 12
2.故障诊断 12
3.故障排除 12
4.故障小结 13
（三）问题三：巴哈赛车加速较慢 13
1.故障现象 13
2.故障诊断 13
3.故障排除 13
4.故障小结 14
五、总结 14
致谢 15
参考文献 15
一、引言
中国汽车工程学会巴哈大赛（ *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
BAJA SAE CHINA）简称BSC，它是一个具有美国血统的赛事，在国内由中国汽车工程学会主办。全国专科和低年级本科开展的小型越野赛车设计和制作竞赛。与一般赛事不同的是，参赛用车必须由大学生自己动手制造，这有效激发了学生的学习兴趣和创新精神，促进学生主动学习并深入研究掌握汽车结构设计、制造、装配、调校、机电设备检修、营销等专业知识和技能，培养学生的创新思维、实践动手能力和团队合作精神，提升学生的职业素养。并且它有一系列的比赛项目检测赛车的可靠性和实用性，例如：轮胎阵、炮弹坑、驼峰路、发夹弯等。这将是对自制越野赛车的一个重大考验。面对此赛道将要考虑到车手长时间驾驶的舒适性、安全性、操控性等。本文章重点讲述悬架系统和传动系统的设计及制作。
二、巴哈悬架系统设计与制作
悬架主要分为独立悬架和非独立悬架，独立悬架是指每个车轮单独运用一套悬挂安装于车架上，车桥采用断开的方式，在受到到外力时两边的车轮互不影响。非独立悬挂是两侧车轮由一根整体桥连接安装于车架上。独立悬架有双叉臂式、多连杆式、麦佛逊式、拖曳式，非独立悬架主要采用扭力梁式。
（一）悬架系统的特性介绍
1.双叉臂式悬架
双叉臂式悬架又名双A臂式悬架，两个A形设计可以精确的定位车轮的各个参数，并且上臂短于下臂，主要是为了自行调节车轮的倾角，减小轮胎的摩擦，增大接触面积。其运动性出色，目前常用车型有法拉利等，其结构如图21所示。
图21双叉臂式悬架
2.多连杆式悬架
多连杆式悬架由多根连杆和减震器组成，一般采用四根连杆连接用于后悬。这种设计能快速调节汽车的束脚和倾角并且能很好的保证车手的舒适性。但是由于加工精度要求高，装配工艺要求高，所以一般用于高档车型比如英菲尼迪等，其结构如图22所示。
图22多连杆式悬架
3.麦佛逊式悬架
麦佛逊式悬架主要由螺旋弹簧和减震器组成，加工容易更换方便低成本，所以大部分A级车都采用这种结构。减震器控制弹簧受外力时的偏移，使弹簧只纵向运动，并且可以通过减震器来调节弹簧的行程。其缺点是不能良好的吸收左右方向的外力。大部分家用车都采用这种前悬例如大众、菲亚特、日产，其结构如图23所示。
图23麦佛逊式悬架
4.拖曳式悬架
拖曳式悬架由固定在车架上的托臂和减震器组成，对减震器的要求较高，拖曳臂式悬挂的最大优点是车轮的轮距大行驶平稳，并且能够很好的吸附各个方向的外力，其缺点是重刹车时整个车身下沉，通过性受限。主要运用于一些长途拉力赛的越野车上，其结构如图24所示。
图24拖曳式悬架
（二）巴哈赛车悬架选择
对于本次悬架的的设计考虑到赛道有长的飞坡、炮弹坑、双驼峰和三驼峰路等障碍，如图25所示。所以赛车因具有良好的抓地力、对横向冲击力和纵向冲击力的分解、转向时的侧倾控制等，综合考虑选用前悬双叉臂式，后悬采用下叉臂上连杆的全新设计。
图25 各类赛道图
（三）巴哈赛车悬架设计
赛车设计以稳定可靠为基础、易操纵为目标、追求轻量化。Baja赛车的悬架行程是Baja赛车本身最重要的东西，同时也是这种赛车最核心竞争力，将悬架的行程做到最大就是Baja赛车最重要的东西。为了增加悬架的摆动行程，采用了把左右悬架的下支点放在了同一根固定钢管上如图26所示，这样可以使得轮距不变的情况下增加悬架的长度，从而增加摆臂的跳动行程。不仅如此，悬架结构的强度和刚性都可以提高车身的强度和抗扭曲性能，Baja赛车在赛道上行驶时由于路面高低不平，所以轮胎的附着力显得格外重要，悬架的设计就是尽可能地让轮胎和地面保持良好的贴合性，这样才能增加车辆的操控性能。
图26赛车悬架设计图
此悬架由叉臂、连杆、焊接耳片、拼接件、轴承、关节轴承、减震器、安装吊耳组成。叉臂是用于车轮和车身的连接，通过减震器的支撑决定车辆的轮距，叉臂的长度决定车辆的离地间隙和摆臂的幅度。减震器主要用于产生阻尼力，当车轮收到外力冲击时迅速通过叉臂将力传输到减震器，减震器活塞在负腔内往复运动，活塞于腔臂产生摩擦，使其动能转化为热能散发到空气中，达到衰减震动的功能，减小车架冲击，增强车轮和地面的附着力。连杆安装于立柱和车架，当车辆受到纵向力时连杆通过拉伸来确保悬架的刚性，连杆两边采用关节轴承连接，能够快速的调节车轮的倾角和束脚。轴承安装于后悬架的下叉臂上，是立柱和悬架连接的桥梁。法兰外圈于轴承内圈紧密贴合，法兰内圈和传动半轴连接，对设计的好的悬架进行受力分析如下图27所示.
目录
一、引言 1
二、巴哈悬架系统设计与制作 1
（一）悬架系统的特性介绍 1
1.双叉臂式悬架 1
2.多连杆式悬架 2
3.麦佛逊式悬架 2
4.拖曳式悬架 3
（二）巴哈赛车悬架选择 3
（三）巴哈赛车悬架设计 4
（四）悬架材料选用及制作 5
三、巴哈传动系统设计与制作 6
（一）传动系统介绍 6
1.液力机械式传动系统 6
2.静液式传动系统 7
（三）传动系统的设计 8
（四）装配分析 9
（五）传动系统与整车的匹配 9
（六）动态精度的保证 10
四、赛车测试问题及解决方案 10
（一）问题一：巴哈赛车左后轮脱落 10
1.故障现象 10
2.故障诊断 11
3.故障排除 11
4.故障小结 11
（二）问题二：巴哈赛车右后轮失去动力 12
1.故障现象 12
2.故障诊断 12
3.故障排除 12
4.故障小结 13
（三）问题三：巴哈赛车加速较慢 13
1.故障现象 13
2.故障诊断 13
3.故障排除 13
4.故障小结 14
五、总结 14
致谢 15
参考文献 15
一、引言
中国汽车工程学会巴哈大赛（ *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
BAJA SAE CHINA）简称BSC，它是一个具有美国血统的赛事，在国内由中国汽车工程学会主办。全国专科和低年级本科开展的小型越野赛车设计和制作竞赛。与一般赛事不同的是，参赛用车必须由大学生自己动手制造，这有效激发了学生的学习兴趣和创新精神，促进学生主动学习并深入研究掌握汽车结构设计、制造、装配、调校、机电设备检修、营销等专业知识和技能，培养学生的创新思维、实践动手能力和团队合作精神，提升学生的职业素养。并且它有一系列的比赛项目检测赛车的可靠性和实用性，例如：轮胎阵、炮弹坑、驼峰路、发夹弯等。这将是对自制越野赛车的一个重大考验。面对此赛道将要考虑到车手长时间驾驶的舒适性、安全性、操控性等。本文章重点讲述悬架系统和传动系统的设计及制作。
二、巴哈悬架系统设计与制作
悬架主要分为独立悬架和非独立悬架，独立悬架是指每个车轮单独运用一套悬挂安装于车架上，车桥采用断开的方式，在受到到外力时两边的车轮互不影响。非独立悬挂是两侧车轮由一根整体桥连接安装于车架上。独立悬架有双叉臂式、多连杆式、麦佛逊式、拖曳式，非独立悬架主要采用扭力梁式。
（一）悬架系统的特性介绍
1.双叉臂式悬架
双叉臂式悬架又名双A臂式悬架，两个A形设计可以精确的定位车轮的各个参数，并且上臂短于下臂，主要是为了自行调节车轮的倾角，减小轮胎的摩擦，增大接触面积。其运动性出色，目前常用车型有法拉利等，其结构如图21所示。
图21双叉臂式悬架
2.多连杆式悬架
多连杆式悬架由多根连杆和减震器组成，一般采用四根连杆连接用于后悬。这种设计能快速调节汽车的束脚和倾角并且能很好的保证车手的舒适性。但是由于加工精度要求高，装配工艺要求高，所以一般用于高档车型比如英菲尼迪等，其结构如图22所示。
图22多连杆式悬架
3.麦佛逊式悬架
麦佛逊式悬架主要由螺旋弹簧和减震器组成，加工容易更换方便低成本，所以大部分A级车都采用这种结构。减震器控制弹簧受外力时的偏移，使弹簧只纵向运动，并且可以通过减震器来调节弹簧的行程。其缺点是不能良好的吸收左右方向的外力。大部分家用车都采用这种前悬例如大众、菲亚特、日产，其结构如图23所示。
图23麦佛逊式悬架
4.拖曳式悬架
拖曳式悬架由固定在车架上的托臂和减震器组成，对减震器的要求较高，拖曳臂式悬挂的最大优点是车轮的轮距大行驶平稳，并且能够很好的吸附各个方向的外力，其缺点是重刹车时整个车身下沉，通过性受限。主要运用于一些长途拉力赛的越野车上，其结构如图24所示。
图24拖曳式悬架
（二）巴哈赛车悬架选择
对于本次悬架的的设计考虑到赛道有长的飞坡、炮弹坑、双驼峰和三驼峰路等障碍，如图25所示。所以赛车因具有良好的抓地力、对横向冲击力和纵向冲击力的分解、转向时的侧倾控制等，综合考虑选用前悬双叉臂式，后悬采用下叉臂上连杆的全新设计。
图25 各类赛道图
（三）巴哈赛车悬架设计
赛车设计以稳定可靠为基础、易操纵为目标、追求轻量化。Baja赛车的悬架行程是Baja赛车本身最重要的东西，同时也是这种赛车最核心竞争力，将悬架的行程做到最大就是Baja赛车最重要的东西。为了增加悬架的摆动行程，采用了把左右悬架的下支点放在了同一根固定钢管上如图26所示，这样可以使得轮距不变的情况下增加悬架的长度，从而增加摆臂的跳动行程。不仅如此，悬架结构的强度和刚性都可以提高车身的强度和抗扭曲性能，Baja赛车在赛道上行驶时由于路面高低不平，所以轮胎的附着力显得格外重要，悬架的设计就是尽可能地让轮胎和地面保持良好的贴合性，这样才能增加车辆的操控性能。
图26赛车悬架设计图
此悬架由叉臂、连杆、焊接耳片、拼接件、轴承、关节轴承、减震器、安装吊耳组成。叉臂是用于车轮和车身的连接，通过减震器的支撑决定车辆的轮距，叉臂的长度决定车辆的离地间隙和摆臂的幅度。减震器主要用于产生阻尼力，当车轮收到外力冲击时迅速通过叉臂将力传输到减震器，减震器活塞在负腔内往复运动，活塞于腔臂产生摩擦，使其动能转化为热能散发到空气中，达到衰减震动的功能，减小车架冲击，增强车轮和地面的附着力。连杆安装于立柱和车架，当车辆受到纵向力时连杆通过拉伸来确保悬架的刚性，连杆两边采用关节轴承连接，能够快速的调节车轮的倾角和束脚。轴承安装于后悬架的下叉臂上，是立柱和悬架连接的桥梁。法兰外圈于轴承内圈紧密贴合，法兰内圈和传动半轴连接，对设计的好的悬架进行受力分析如下图27所示.
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