文档介绍：大学生方程式赛车变速箱及传动系统设计
大学生方程式赛车变速箱及传动系统设计
摘要
变速器是汽车传动系中最主要的部件之一。其设计任务是设计一台用于FSAE赛车上的手动变速器。
设计中选用本和强度的计算 26
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第五章变速器的同步器设计 36
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第六章大学生方程式赛车链传动系的设计 46
概述 46
FSAE方程式赛车传动系的功用 46
滚子链传动的设计计算 47
链轮齿数、和传动比i 47
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总结 49
参考文献 50
致谢 53
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第一章绪论
课题研究背景
2010年第一届中国大学生方程式汽车大赛（简称“中国FSAE”)在上海举行。中国大学生方程式汽车大赛是一项由高等院校汽车工程或汽车相关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛。各参赛车队按照赛事规则和赛车制造标准，在一年的时间内自行设计和制造出一辆在加速、制动、操控性等方面具有优异表现的小型单人座休闲赛车，能够成功完成全部或部分赛事环节的比赛。
中国FSAE比赛项目主要有高速避障、耐久性测试、制动测验、动态试车、8字环绕以及直线竞速等。各参赛队伍为了取得优异的成绩，在提高赛车动力性、燃油经济性、操作稳定性等方面都下了很多功夫。其中耐力赛与直线竞速对赛车的动力性及燃油经济性要求颇高。这就要求赛车不仅要求发动机性能良好，还要变速箱工作可靠。变速箱作为汽车的重要组成部分，它有以下几个作用：（1）改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利(功率较高而油耗较低)的工况下工作；（2）在发动机旋转方向不变情况下，是汽车能倒退行驶；（3）利用空挡，中断动力传递，以发动机能够起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。
由此可见，变速箱的设计对赛车的动力性及经济性的有一定的影响。赛车的动力性与经济性是一对矛盾体。赛车高速行驶时要求动力性好，这会导致燃油消耗量大；赛车以中等速度行驶时经济性较好。为了使赛车获得良好的动力性及燃油经济性，设计一款性能优异的变速箱是我们的迫切需要。
课题研究意义
汽车自问世以来就得到了迅猛发展。汽车作为现代化社会大工业的产物，它的发展促进了国民经济的发展，提高了人民的生活水平。将人们带入现代化生活的同时也带来了能源与环境等诸多问题。近年来汽车产量的激增，使世界石油资源愈发紧张，石油价格不断上涨。与此同时，大气污染也变得严重了。今年中国几大城市的雾霾事件正好说明了这一点。因此降低燃油消耗成为了节能的关键。
赛车作为汽车家族中的特殊一员，需要在各式各样的赛道上驰骋。这就要求在保证赛车动力性的前提下，兼顾燃油经济性与操纵稳定性。为了达到目标，需对变速箱优化设计。设计一款全新的变速箱或在现有变速箱的基础上进行优化对实现降低油耗目标有很大的现实意义。
此外，赛车传动系统的重要性也不容小觑。它将发动机输出的转矩传给驱动车轮，以保证赛车在不同条件下正常行驶，并具有良好的动力性和燃油经济性。可见，传动系统的设计对整车性能有重要影响。它的设计必将会为赛车的动力性及燃油经济性带来突出贡献。
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本课题研究的现状及发展
现如今变速器种类繁多，有无级变速器、自动变速器、手自一体变速器等。无级变速器( Continuously VariableTransmission) 由于能够适应机器运转中多变或转速连续变化的要求,不仅广泛应用于纺织、食品、造纸、橡胶等轻工业部门,而且也用于工作母机(机床) 、起重运输、石油化工等各类机械设备中,特别是近些年来它在汽车变速上的成功应用更使人们耳目一新。作为无级变速器的代表，金属带式无级变速器不仅能够满足传递较大功率、适应高转速等条件,还具有如下几方面的特性：
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