申请/专利权人：南京理工大学

申请日：2018-11-28

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN109367623B

主分类号：B62D21/00

分类号：B62D21/00;B62D21/09

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2019.03.19#实质审查的生效;2019.02.22#公开

摘要：本发明公开了一种FSAE赛车驱动系统及其组装方式，副车架固定在主车架的后端；副车架上设有安装横向稳定杆系统的第一安装孔；左右两侧设有安装发动机吊耳的第二安装孔；发动机前后分别与主车架、副车架相连；副车架上设有安装减震器的第三安装孔和与摇块连接的第四安装孔；减震器通过摇块与推杆连接；推杆与第二悬架横臂连接；副车架下端设有连接两个悬架横臂的第五安装孔；副车架上设有固定支撑座的第六安装孔；差速器与支撑座相连；传动半轴通过球笼与差速器相连；链轮套在差速器上；发动机与链轮相连；副车架上设有安装约束杆的第七安装孔；约束杆两端分别与第七安装孔、轮边系统连接；可保证驱动系统定位准确。

主权项：1.一种FSAE赛车驱动系统，其特征在于，包括副车架（3）、后悬架系统（8）、传动系统（10）、发动机（6）；所述后悬架系统（8）包括第一悬架横臂（16）、减震器（15）、摇块（14）、推杆（13）、约束杆（29）、横向稳定杆系统（11）、位于第一悬架横臂（16）下端的第二悬架横臂（17）；所述传动系统（10）包括链轮（12）、链条（18）、差速器（9）、传动半轴（31）、差速器支撑座（30）、球笼（20）；所述副车架（3）固定在主车架的后端；所述副车架（3）上端设有凸起结构；所述副车架（3）上端的凸起中间设有第一安装孔（21），用以安装横向稳定杆系统（11）；所述第一安装孔（21）左右两侧各设有第二安装孔（22），分别用以安装发动机吊耳；所述发动机（6）设置在副车架（3）的前端；所述发动机（6）前端通过多个发动机吊耳与主车架相连，后端通过发动机吊耳与副车架（3）相连；所述凸起上端左右两侧各设有第三安装孔（23），分别用以安装左右两侧的减震器（15）；所述副车架（3）平板上端左右两侧各设有第四安装孔（24），用以与摇块（14）下端一端转动连接；所述减震器（15）与摇块（14）上端转动连接；所述摇块（14）下端另一端与推杆（13）转动连接；所述推杆（13）与第二悬架横臂（17）一端转动连接；位于第四安装孔（24）的下端，所述副车架（3）下端左右两侧各设有两个第五安装孔（25），所述第一悬架横臂（16）与第二悬架横臂（17）内侧一端与第五安装孔（25）转动连接，内侧另一端与主车架转动连接，外侧与轮边系统（32）转动连接；所述副车架（3）中间对称设有四个第六安装孔（26），用以固定差速器支撑座（30）；所述差速器（9）与差速器支撑座（30）相连；所述传动半轴（31）通过球笼（20）与差速器（9）相连；所述链轮（12）套在差速器（9）上；所述发动机（6）输出轴通过链条（18）与链轮（12）相连；所述副车架（3）中间设有槽口（4），用以链条穿过副车架（3）；位于底部的定位孔上端，所述副车架（3）左右两侧各设有第七安装孔（27），分别用以安装约束杆（29）；所述约束杆（29）一端与第七安装孔（27）转动连接，另一端与轮边系统（32）转动连接；所述副车架（3）前端面上设有四个定位孔（28），四个定位孔（28）为沉孔，且均布在副车架（3）的四角，分别用以安装定位螺母（2）；所述定位螺母（2）固定在主车架上，固定螺栓（1）将副车架（3）与定位螺母（2）固定；所述横向稳定杆系统（11）包括吊耳（35）、瓦特连杆（34）、连接杆（33）；所述吊耳（35）固定在第一安装孔（21）上；所述瓦特连杆（34）与吊耳（35）转动连接；所述瓦特连杆（34）前后两端各与一个连接杆（33）转动连接；连接杆（33）另一端与摇块（14）转动连接；当车辆处于侧倾工况时，两根连接杆（33）把瓦特连杆（34）掰弯；当车辆处于俯仰工况时，瓦特连杆（34）绕吊耳（35）转动；所述推杆（13）、摇块（14）、减震器（15）三者与副车架（3）均在同一平面上；所述副车架（3）上设有多个三角形的减重孔，且在悬架横臂（16）受力方向上提供加强筋（5）；所述副车架（3）下方中部还设有安装举升杆（7）的安装孔，所述举升杆（7）通过螺栓安装在副车架（3）后端下方。

全文数据：一种FSAE赛车驱动系统及其组装方式技术领域本发明属于车架结构领域，具体涉及一种FSAE赛车驱动系统及其组装方式。背景技术中国大学生方程式汽车大赛至今已经举办9年，技术竞争日益激烈，各家车队都在赛车的性能、可靠性、便利性上不断推出新的技术方案。李芳,何婷婷.FSAE赛车车架结构的拓扑优化设计[J].浙江工业大学学报,2016,444:369-374.以及赵强,朱雄,邝坤阳,等.大学生方程式赛车车架的拓扑优化设计[J].农业装备与车辆工程,20117:33-35.都提出了一种大学生方程式FSAE赛车的车架设计。但是没有解决车架后部依然需要大量搭建夹具并在三坐标工作台中定位的问题，搭建夹具定位工序繁多，而且焊接过程会有热应力导致的轻微变形，没办法很好的保证车架精度，同时也没有减少定位难度，没有减轻车架制作的工作量，还存在发动机拆装不方便的问题。发明内容本发明的目的在于提供一种FSAE赛车驱动系统及其组装方式，以保证后悬架系统、传动系统和发动机的定位准确以及拆装方便。实现本发明目的的技术解决方案为：一种FSAE赛车驱动系统，包括副车架、后悬架系统、传动系统、发动机；所述后悬架系统包括第一悬架横臂、减震器、摇块、推杆、约束杆、横向稳定杆系统、位于第一悬架横臂下端的第二悬架横臂；所述传动系统包括链轮、链条、差速器、传动半轴、差速器支撑座、球笼；所述副车架固定在主车架的后端；所述副车架上端设有凸起结构；所述副车架上端的凸起中间设有第一安装孔，用以安装横向稳定杆系统；所述第一安装孔左右两侧各设有第二安装孔，分别用以安装发动机吊耳；所述发动机设置在副车架的前端；所述发动机前端通过多个发动机吊耳与主车架相连，后端通过发动机吊耳与副车架相连；所述凸起上端左右两侧各设有第三安装孔，分别用以安装左右两侧的减震器；所述副车架平板上端左右两侧各设有第四安装孔，用以与摇块下端一端转动连接；所述减震器与摇块上端转动连接；所述摇块下端另一端与推杆转动连接；所述推杆与第二悬架横臂一端转动连接；位于第四安装孔的下端，所述副车架下端左右两侧各设有两个第五安装孔，所述第一悬架横臂与第二悬架横臂内侧一端与第五安装孔转动连接，内侧另一端与主车架转动连接，外侧与轮边系统转动连接；所述副车架中间对称设有四个第六安装孔，用以固定差速器支撑座；所述差速器与差速器支撑座相连；所述传动半轴通过球笼与差速器相连；所述链轮套在差速器上；所述发动机输出轴通过链条与链轮相连；所述副车架中间设有槽口，用以链条穿过副车架；位于底部的定位孔上端，所述副车架左右两侧各设有第七安装孔，分别用以安装约束杆；所述约束杆一端与第七安装孔转动连接，另一端与轮边系统转动连接。一种FSAE赛车驱动系统的组装方式，所述副车架固定在主车架的后端；所述副车架上端的凸起中间设有第一安装孔，以安装横向稳定杆系统；所述第一安装孔左右两侧各设有第二安装孔，以安装发动机吊耳；所述发动机前端通过多个发动机吊耳与主车架相连，后端通过发动机吊耳安装在副车架上前端；所述凸起上端左右两侧各设有第三安装孔，以安装左右两侧的减震器；所述副车架平板上端左右两侧各设有第四安装孔，以与摇块下端一端转动连接；所述减震器与摇块上端转动连接；所述摇块下端另一端与推杆转动连接；所述推杆与第二悬架横臂一端转动连接；位于第四安装孔的下端，所述副车架下端左右两侧各设有两个第五安装孔，所述第一悬架横臂与第二悬架横臂内侧一端与第五安装孔转动连接，内侧另一端与主车架转动连接，外侧与轮边系统转动连接；所述副车架中间对称设有四个第六安装孔，以固定差速器支撑座；所述差速器与差速器支撑座相连；所述传动半轴通过球笼与差速器相连；所述链轮套在差速器上；所述发动机输出轴通过链条与链轮相连；所述副车架中间设有槽口，用以链条穿过副车架；位于底部的定位孔上端，所述副车架左右两侧各设有第七安装孔，以安装约束杆；所述约束杆一端与第七安装孔转动连接，另一端与轮边系统转动连接。本发明与现有技术相比，其显著优点在于：1副车架大大提高了零部件的定位精度，减少了传统钢管车架中后部车架钢管以及吊耳的搭建夹具定位和焊接的工作，避免了焊接变形的出现，减少了后部后悬架系统和传动系统的定位工作，只需要把副车架直接安装在车架上即可完成所有的装配工作。2副车架提供了足够的安装以及运动空间给四轮转向系统，后悬架系统的推杆、摇块、减振器三者在同一平面上，并且此平面就是副车架所在的平面，使得后悬架系统传力方向笔直，方便了后悬架系统的布置以及受力情况的简化；同时也使减振器预载和阻尼的调节更为方便。3副车架能够更方便地在车架中拆装发动机。需要安装或拆卸发动机时，只要拆除副车架就行。附图说明图1为发明FSAE赛车副车架的结构主视图。图2为发明FSAE赛车副车架的结构侧视图。图3为发明FSAE赛车副车架的装配结构立体图。图4为发明FSAE赛车副车架和车架装配的效果图。图5为发明FSAE赛车副车架和车架装配的效果图。图6为发明FSAE赛车副车架和车架系统、后悬架系统、传动系统、轮边系统系装配的效果图。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步详细描述。结合图1、图2、图3和图6，一种FSAE赛车驱动系统，副车架3、后悬架系统8、传动系统10、发动机6；所述后悬架系统8包括第一悬架横臂16、减震器15、摇块14、推杆13、约束杆29、横向稳定杆系统11、位于第一悬架横臂16下端的第二悬架横臂17；所述传动系统10包括链轮12、链条18、差速器9、传动半轴31、差速器支撑座30、球笼20；所述副车架3为平板结构，平板上端设有凸起结构；副车架3前端面上设有四个定位孔28，四个定位孔28为沉孔，且均布在副车架3的四角，分别用以安装定位螺母2；所述定位螺母2焊接在主车架上，且定位螺母2为圆形，与沉孔配合，通过固定螺栓1将副车架3与定位螺母2固定；所述副车架3上端的凸起中间设有第一安装孔21，用以安装横向稳定杆系统11；所述第一安装孔21左右两侧各设有第二安装孔22，分别用以安装发动机吊耳；所述发动机6设置在副车架3的前端；所述发动机6前端通过多个发动机吊耳与主车架相连，后端通过发动机吊耳与副车架3相连；所述凸起上端左右两侧各设有第三安装孔23，分别用以安装左右两侧的减震器15；所述副车架3平板上端左右两侧各设有第四安装孔24，用以与摇块14下端一端转动连接；所述减震器15与摇块14上端转动连接；所述摇块14下端另一端与推杆13转动连接；所述推杆13与第二悬架横臂17一端转动连接；位于第四安装孔24的下端和所述副车架3下端左右两侧各设有两个第五安装孔25，所述第一悬架横臂16与第二悬架横臂17内侧一端与第五安装孔25转动连接，内侧另一端与主车架转动连接，外侧与轮边系统32转动连接；所述副车架3中间对称设有四个第六安装孔26，用以固定差速器支撑座30；所述差速器9与差速器支撑座30相连；所述传动半轴31通过球笼20与差速器9相连；所述链轮12套在差速器9上；所述发动机6输出轴通过链条18与链轮12相连；所述副车架3中间设有槽口4，用以链条穿过副车架3。位于底部的定位孔上端，所述副车架3左右两侧各设有第七安装孔27，分别用以安装约束杆29；所述约束杆29一端与第七安装孔27转动连接，另一端与轮边系统32转动连接；进一步的，所述副车架3下方中部还设有安装举升杆7的安装孔，所述举升杆7通过螺栓安装在副车架3后端下方。进一步的，所述横向稳定杆系统11包括吊耳35、瓦特连杆34、连接杆33；所述吊耳35固定在第一安装孔21上；所述瓦特连杆34与吊耳35转动连接；所述瓦特连杆34前后两端各与一个连接杆33转动连接；连接杆33另一端与摇块14转动连接。进一步的，所述瓦特连杆为弹簧钢，当车辆处于侧倾工况时，两根连接杆33把瓦特连杆34掰弯，抑制车辆侧倾。当车辆处于俯仰工况时，瓦特连杆34绕吊耳35转动，不起任何作用。进一步地，所述第一悬架横臂16、第二悬架横臂17均呈V字形，分别有三个安装点；所述第一悬架横臂16与第二悬架横臂17内侧一端与第五安装孔25转动连接，内侧另一端与主车架转动连接，外侧与轮边系统32转动连接。进一步地，副车架3为15mm厚的7075-T6铝合金材料，铣床加工成型。副车架3在悬架横臂16受力方向上提供加强筋5，设置了传动链条安装孔4，使得链条可以穿过副车架3布置，最大化地利用了空间。通过以上的结构，后悬架系统8、传动系统10和发动机6的作用力很好地传递到副车架3上。副车架3上通过设置多个三角形的减重孔结构，保证了副车架3强度的同时减少了重量。后悬架系统8、传动系统10和发动机6通过螺栓螺母牢固地固定在副车架3上，同时发动机6的后固定点通过吊耳也安装在副车架3上。使用副车架3大大提高了零部件的定位精度，减少了传统钢管车架中后部车架钢管以及吊耳的搭建夹具定位和焊接的工作，避免了焊接变形的出现，减少了后部后悬架系统8和传动系统10的定位工作，只需要把副车架3直接安装在车架上即可完成所有的装配工作。结合图5和图6，使用副车架3能够更方便地从车架中拆装发动机6。需要安装或拆卸发动机6时，只要拆除副车架3就行。结合图6，使用副车架3提供了足够的安装以及运动空间给驱动系统。同时，后悬架系统8的推杆13、摇块14、减振器15三者与副车架3在同一平面上，使得后悬架系统8传力方向笔直，方便了后悬架系统8的布置以及受力情况的简化。同时也使减振器15预载和阻尼的调节更为方便。

权利要求：1.一种FSAE赛车驱动系统，其特征在于，包括副车架3、后悬架系统8、传动系统10、发动机6；所述后悬架系统8包括第一悬架横臂16、减震器15、摇块14、推杆13、约束杆29、横向稳定杆系统11、位于第一悬架横臂16下端的第二悬架横臂17；所述传动系统10包括链轮12、链条18、差速器9、传动半轴31、差速器支撑座30、球笼20；所述副车架3固定在主车架的后端；所述副车架3上端设有凸起结构；所述副车架3上端的凸起中间设有第一安装孔21，用以安装横向稳定杆系统11；所述第一安装孔21左右两侧各设有第二安装孔22，分别用以安装发动机吊耳；所述发动机6设置在副车架3的前端；所述发动机6前端通过多个发动机吊耳与主车架相连，后端通过发动机吊耳与副车架3相连；所述凸起上端左右两侧各设有第三安装孔23，分别用以安装左右两侧的减震器15；所述副车架3平板上端左右两侧各设有第四安装孔24，用以与摇块14下端一端转动连接；所述减震器15与摇块14上端转动连接；所述摇块14下端另一端与推杆13转动连接；所述推杆13与第二悬架横臂17一端转动连接；位于第四安装孔24的下端，所述副车架3下端左右两侧各设有两个第五安装孔25，所述第一悬架横臂16与第二悬架横臂17内侧一端与第五安装孔25转动连接，内侧另一端与主车架转动连接，外侧与轮边系统32转动连接；所述副车架3中间对称设有四个第六安装孔26，用以固定差速器支撑座30；所述差速器9与差速器支撑座30相连；所述传动半轴31通过球笼20与差速器9相连；所述链轮12套在差速器9上；所述发动机6输出轴通过链条18与链轮12相连；所述副车架3中间设有槽口4，用以链条穿过副车架3；位于底部的定位孔上端，所述副车架3左右两侧各设有第七安装孔27，分别用以安装约束杆29；所述约束杆29一端与第七安装孔27转动连接，另一端与轮边系统32转动连接。2.根据权利要求1所述的FSAE赛车驱动系统，其特征在于，所述副车架3前端面上设有四个定位孔28，四个定位孔28为沉孔，且均布在副车架3的四角，分别用以安装定位螺母2；所述定位螺母2固定在主车架上，固定螺栓1将副车架3与定位螺母2固定。3.根据权利要求1所述的FSAE赛车驱动系统，其特征在于，所述横向稳定杆系统11包括吊耳35、瓦特连杆34、连接杆33；所述吊耳35固定在第一安装孔21上；所述瓦特连杆34与吊耳35转动连接；所述瓦特连杆34前后两端各与一个连接杆33转动连接；连接杆33另一端与摇块14转动连接。4.根据权利要求3所述的FSAE赛车驱动系统，其特征在于所述瓦特连杆为弹簧钢，当车辆处于侧倾工况时，两根连接杆33把瓦特连杆34掰弯；当车辆处于俯仰工况时，瓦特连杆34绕吊耳35转动。5.根据权利要求1所述的FSAE赛车驱动系统，其特征在于，所述推杆13、摇块14、减振器15三者与副车架3均在同一平面上。6.根据权利要求1所述的FSAE赛车驱动系统，其特征在于，所述副车架3上设有多个三角形的减重孔，且在悬架横臂16受力方向上提供加强筋5。7.根据权利要求1所述的FSAE赛车驱动系统，其特征在于，所述副车架3下方中部还设有安装举升杆7的安装孔，所述举升杆7通过螺栓安装在副车架3后端下方。8.根据权利要求1-7任意项的FSAE赛车驱动系统的的组装方式，其特征在于，所述副车架3固定在主车架的后端；所述副车架3上端的凸起中间设有第一安装孔21，以安装横向稳定杆系统11；所述第一安装孔21左右两侧各设有第二安装孔22，以安装发动机吊耳；所述发动机6前端通过多个发动机吊耳与主车架相连，后端通过发动机吊耳安装在副车架3上前端；所述凸起上端左右两侧各设有第三安装孔23，以安装左右两侧的减震器15；所述副车架3平板上端左右两侧各设有第四安装孔24，以与摇块14下端一端转动连接；所述减震器15与摇块14上端转动连接；所述摇块14下端另一端与推杆13转动连接；所述推杆13与第二悬架横臂17一端转动连接；位于第四安装孔24的下端，所述副车架3下端左右两侧各设有两个第五安装孔25，所述第一悬架横臂16与第二悬架横臂17内侧一端与第五安装孔25转动连接，内侧另一端与主车架转动连接，外侧与轮边系统32转动连接；所述副车架3中间对称设有四个第六安装孔26，以固定差速器支撑座30；所述差速器9与差速器支撑座30相连；所述传动半轴31通过球笼20与差速器9相连；所述链轮12套在差速器9上；所述发动机6输出轴通过链条18与链轮12相连；所述副车架3中间设有槽口4，用以链条穿过副车架3；位于底部的定位孔上端，所述副车架3左右两侧各设有第七安装孔27，以安装约束杆29；所述约束杆29一端与第七安装孔27转动连接，另一端与轮边系统32转动连接。9.根据权利要求8所述的一种FSAE赛车驱动系统的组装方式，其特征在于，所述副车架3下方中部还设有安装举升杆7的安装孔；所述举升杆7安装在副车架3后端下方。

百度查询： 南京理工大学 一种FSAE赛车驱动系统及其组装方式

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