节能赛车传动系统的设计和分析(附件)【字数：7655】
摘 要传动系统的设计是节能赛车上的一个不可或缺的部分,它将发动机所输出的动力稳定地可靠地传递给车轮,传动效率的高低将直接影响到节能赛车的燃油消耗率。本文主要针对节能赛车中的赛车传动系统, 通过对Honda低油耗汽油四冲程125cc发动机数据的分析，从而确定了带传动的方式,计算出最佳传动比，设计出合理的同步带轮。随后利用MATLAB软件对传动比进行优化分析，使得动力传递性能稳定，尺寸参数较小满足轻量化，并较好的燃油经济性。最后对同步带轮进行三维建模并根据发动机产生的动力得出带轮受力情况， 并采用Creo软件对带轮进行受力分析，优化结构使其达到质量轻、强度高的目标。为节能赛车的进一步优化提供一定的理论和试验基础。
目 录
第一章 绪论1
1.1课题背景1
1.2国内外研究现状1
1.2.1 国外发展状况1
1.2.2 国内发展状况1
1.3本文主要研究内容2
第二章 节能赛车传动设计方案确定3
2.1传动系的布置形式3
2.2设计方案的选择与确定3
2.3主传动比的确定4
2.4不同路况下传动比的确定5
2.4.1水平路面匀速行驶5
2.4.2匀速上坡5
2.4.3实际传动比的确定5
2.5同步圆弧带和带轮的设计计算5
第三章 传动比的优化分析8
3.1 优化变量的确定8
3.2 建立目标函数8
3.2.1动力性目标函数的建立8
3.2.2经济性目标函数的建立8
3.2.3双目标函数的建立9
3.3优化约束条件14
3.4优化结果与分析15
第四章 传动系统的设计与分析17
4.1带轮的设计与建模17
4.1.1质量分析结果17
4.1.2受力分析结果17
4.2带轮的安装与固定19
4.3同步带中心距微调20
结束语21
致谢22
参考文献23 第一章 绪论
1.1课题背景 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
随着我国经济的飞速发展，在中国工业化不断推进的同时，能源问题、环境问题变成我们迫切需要解决的难题。为应对这一严峻局势，我国举办honda节能竞技大赛，每年吸引各大专院校，企业等上百支代表队参赛。此次比赛的主办方要求所有参赛车队使用统一规定的本田低油耗汽油的四冲程125cc发动机，除发动机以外的车架和车身等其余部件完全由各参赛车队独自创作，比赛的最终成绩以每支参赛车队在指定的赛道内跑完赛程，结合燃油消耗率作为成绩评价指标。这项全新的比赛模式具有非常高的趣味性和广泛地参与性，每年吸引来自初中、高中、大学、企业等来自不同社会阶层的上百只代表队参加。不仅引起人们对节能环保意识，更提高了动手实践和团队协作能力。
本田节能竞技大赛印证了当前时期正在努力提高社会对节能和环保意识的要求,引发每个参赛车队经过各项独立创新技术来不停开发一升汽油无穷的潜能,让当代人从中体会到汽车节能衍生出的价值的同时,还提高参赛者的逻辑和动手操作能力,更让将来汽车在节能方面的提升和在生活，工作中的应用充满了无穷的希望。
1.2 国内外研究状况
1.2.1 国外发展状况
始于1981年的Honda节能竞技大赛在日本成功举办。此次比赛的主办方要求所有参赛车队使用统一规定的本田低油耗汽油的四冲程125cc发动机， 除发动机以外的车架和车身等其余部件完全由各参赛车队独自创作。至此，各个参赛队伍拿出的都是别具一格的赛车。参与竞赛的车辆需在指定的赛道内跑完全程,随后比出谁消耗的燃油最少，即为胜者。因为此竞赛有着极高的乐趣性和宽泛的参与性,在日本,每年都有来自不同年龄，层次的学校代表队、社会代表队,还有来自社会上的共约500支车队,缔造出具有新颖思维和创意的赛车到场参与比赛。在迄今为止的33届竞赛中，最高记录为3779.638km/L几乎等同于北京到重庆的直线来回距离甚至还要多。另外,这项竞赛也开始向国外不断的流传,新加坡、马来西亚、澳大利亚、韩国等的参赛者都不约而同的来到日本参与此次竞赛。
1.2.2 国内发展状况
本田节能竞技大赛已在日本承办了27届，且泰国也已经承办了9届，而在我们中国属于刚刚起步的状态，我国终于于2006年在上海进行了试行大赛，提供给全国人民一个共同来实现梦想，挑战梦想的舞台。2007年11月11号，第一届本田中国节能竞技大赛正式在上海圆满举办，多支来自全国地区的大学院校队伍都积极到场参加了此次赛事。参赛选手们发散思维，开拓创新，用他们的才智与信念，最大程度的利用每一滴燃油，使梦想成为了现实，可以说未来全新的节能低碳生活指日可待。现如今,本田节能竞技大赛已经在我国每年都举办,来自不同组别的车队踊跃报名,可见发展节能型赛车势头在日渐上涨。我国正在摸索中不停地前进，虽然路途艰辛，但依靠我国各大院校创良好的创新实践平台，正在努力想着国外最高水平方向发展迈进。
1.3 本文主要研究内容
现如今对节能赛车的探索,一般是通过改善指定发动机质量和全新设计的车架、车身、传动、制动等系统来挑战节能极限。本文根据大赛规则，对honda节能车传动系统进行设计和优化，我通过查找相关资料初步确定传动方案，并进行相关的设计计算，三维建模，然后对模型进行强度分析，衡量动力性和燃油经济性是以加速时间和六工况循环使用的油耗作为依据，完成汽车动力性和经济性双目标函数下的传动系传动比的优化模型，采用Matlab软件优化板块对传动系传动比进行优化，使发动机和传动系的匹配合理，改善汽车的经济性和动力性。并采用Creo软件对不同类型的带轮进行受力分析，优化结构使其达到质量轻、强度高的目标。
第二章 节能赛车传动设计方案确定
2.1传动系的布置形式
传动系统的布置形式包括：1.前置后驱—FR 2.后置后驱—RR 3.前置前驱—FF 5.中置后驱—MR 6.四轮驱动—4WD。由于前一轮后两轮的行驶稳定性不好，尤其在转向时容易发生翻车事故，再者，四轮布置行驶阻力较大，且需要增加差速器、驱动半轴等组件。所以决定中置后轮驱动的MR方案。MR方案是将发动机置于汽车中部，并由后轮驱动。该方案布置可以省掉差速器和半轴，是整车结构简单，满足轻量化要求,并且有利于实现前、后轴较为理想的轴荷分配。
目 录
第一章 绪论1
1.1课题背景1
1.2国内外研究现状1
1.2.1 国外发展状况1
1.2.2 国内发展状况1
1.3本文主要研究内容2
第二章 节能赛车传动设计方案确定3
2.1传动系的布置形式3
2.2设计方案的选择与确定3
2.3主传动比的确定4
2.4不同路况下传动比的确定5
2.4.1水平路面匀速行驶5
2.4.2匀速上坡5
2.4.3实际传动比的确定5
2.5同步圆弧带和带轮的设计计算5
第三章 传动比的优化分析8
3.1 优化变量的确定8
3.2 建立目标函数8
3.2.1动力性目标函数的建立8
3.2.2经济性目标函数的建立8
3.2.3双目标函数的建立9
3.3优化约束条件14
3.4优化结果与分析15
第四章 传动系统的设计与分析17
4.1带轮的设计与建模17
4.1.1质量分析结果17
4.1.2受力分析结果17
4.2带轮的安装与固定19
4.3同步带中心距微调20
结束语21
致谢22
参考文献23 第一章 绪论
1.1课题背景 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
随着我国经济的飞速发展，在中国工业化不断推进的同时，能源问题、环境问题变成我们迫切需要解决的难题。为应对这一严峻局势，我国举办honda节能竞技大赛，每年吸引各大专院校，企业等上百支代表队参赛。此次比赛的主办方要求所有参赛车队使用统一规定的本田低油耗汽油的四冲程125cc发动机，除发动机以外的车架和车身等其余部件完全由各参赛车队独自创作，比赛的最终成绩以每支参赛车队在指定的赛道内跑完赛程，结合燃油消耗率作为成绩评价指标。这项全新的比赛模式具有非常高的趣味性和广泛地参与性，每年吸引来自初中、高中、大学、企业等来自不同社会阶层的上百只代表队参加。不仅引起人们对节能环保意识，更提高了动手实践和团队协作能力。
本田节能竞技大赛印证了当前时期正在努力提高社会对节能和环保意识的要求,引发每个参赛车队经过各项独立创新技术来不停开发一升汽油无穷的潜能,让当代人从中体会到汽车节能衍生出的价值的同时,还提高参赛者的逻辑和动手操作能力,更让将来汽车在节能方面的提升和在生活，工作中的应用充满了无穷的希望。
1.2 国内外研究状况
1.2.1 国外发展状况
始于1981年的Honda节能竞技大赛在日本成功举办。此次比赛的主办方要求所有参赛车队使用统一规定的本田低油耗汽油的四冲程125cc发动机， 除发动机以外的车架和车身等其余部件完全由各参赛车队独自创作。至此，各个参赛队伍拿出的都是别具一格的赛车。参与竞赛的车辆需在指定的赛道内跑完全程,随后比出谁消耗的燃油最少，即为胜者。因为此竞赛有着极高的乐趣性和宽泛的参与性,在日本,每年都有来自不同年龄，层次的学校代表队、社会代表队,还有来自社会上的共约500支车队,缔造出具有新颖思维和创意的赛车到场参与比赛。在迄今为止的33届竞赛中，最高记录为3779.638km/L几乎等同于北京到重庆的直线来回距离甚至还要多。另外,这项竞赛也开始向国外不断的流传,新加坡、马来西亚、澳大利亚、韩国等的参赛者都不约而同的来到日本参与此次竞赛。
1.2.2 国内发展状况
本田节能竞技大赛已在日本承办了27届，且泰国也已经承办了9届，而在我们中国属于刚刚起步的状态，我国终于于2006年在上海进行了试行大赛，提供给全国人民一个共同来实现梦想，挑战梦想的舞台。2007年11月11号，第一届本田中国节能竞技大赛正式在上海圆满举办，多支来自全国地区的大学院校队伍都积极到场参加了此次赛事。参赛选手们发散思维，开拓创新，用他们的才智与信念，最大程度的利用每一滴燃油，使梦想成为了现实，可以说未来全新的节能低碳生活指日可待。现如今,本田节能竞技大赛已经在我国每年都举办,来自不同组别的车队踊跃报名,可见发展节能型赛车势头在日渐上涨。我国正在摸索中不停地前进，虽然路途艰辛，但依靠我国各大院校创良好的创新实践平台，正在努力想着国外最高水平方向发展迈进。
1.3 本文主要研究内容
现如今对节能赛车的探索,一般是通过改善指定发动机质量和全新设计的车架、车身、传动、制动等系统来挑战节能极限。本文根据大赛规则，对honda节能车传动系统进行设计和优化，我通过查找相关资料初步确定传动方案，并进行相关的设计计算，三维建模，然后对模型进行强度分析，衡量动力性和燃油经济性是以加速时间和六工况循环使用的油耗作为依据，完成汽车动力性和经济性双目标函数下的传动系传动比的优化模型，采用Matlab软件优化板块对传动系传动比进行优化，使发动机和传动系的匹配合理，改善汽车的经济性和动力性。并采用Creo软件对不同类型的带轮进行受力分析，优化结构使其达到质量轻、强度高的目标。
第二章 节能赛车传动设计方案确定
2.1传动系的布置形式
传动系统的布置形式包括：1.前置后驱—FR 2.后置后驱—RR 3.前置前驱—FF 5.中置后驱—MR 6.四轮驱动—4WD。由于前一轮后两轮的行驶稳定性不好，尤其在转向时容易发生翻车事故，再者，四轮布置行驶阻力较大，且需要增加差速器、驱动半轴等组件。所以决定中置后轮驱动的MR方案。MR方案是将发动机置于汽车中部，并由后轮驱动。该方案布置可以省掉差速器和半轴，是整车结构简单，满足轻量化要求,并且有利于实现前、后轴较为理想的轴荷分配。
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