Введение 5
1 Состояние вопроса 6
1.1 Описание международного проекта Formula Student 6
1.2 Подвеска в автомобиле 7
2 Исследование и анализ конструкторских решений зарубежных команд-
участников проекта Formula Student 11
2.1 Анализ конструкций передних подвесок болидов FSAE 11
2.2 Анализ конструкций задних подвесок болидов FSAE 15
3 Проектирование и расчет подвески болида FSAE 2022 19
3.1 Определение исходных данных 19
3.2 Проектирование передней подвески болида FSAE 2022 26
3.3 Проектирование задней подвески болида FSAE 2022 47
4 Обслуживание подвески гоночного болида FSAE 2022 51
4.1 Описание автомобиля 51
4.2 Описание деталей рассматриваемого узла 52
4.3 Основные неисправности и их устранение 54
4.4 Общая последовательность установки подвески 57
4.5 Разработка инструктивно-технологической карты 61
5 Безопасность и экологичность технического объекта 67
Заключение 72
Список используемой литературы и используемых источников 73
Приложение А Спецификация к сборочному чертежу 75
Приложение Б Спецификация к сборочному чертежу
Проект Formula Student - международный проект, в котором принимают участие высшие учебные заведения со всего мира. Студенты, принимающие участие в проекте должны за один год спроектировать и построить гоночный болид класса Formula Student, который будет полностью соответствовать основному регламенту соревнований. В рамках данного проекта студенты применяют теорию, изученную в университете, на практике.
Целью данной работы является разработка подвески болида класса Formula Student, соответствующей основному регламенту соревнований Formula Student, а также превосходящую в динамических качествах подвеску предыдущих моделей команды ТГУ.
В связи с этим был определен ряд задач:
1. Описать проект Formula Student.
2. Провести анализ существующих конструкций подвески болидов FSAE.
3. Определить исходные данные, провести расчеты и спроектировать переднюю и заднюю подвеску болида.
4. Описать основные неисправности подвески и методы ее обслуживания.
В рамках данной выпускной квалификационной работы были проанализированы существующие конструкции подвесок, применяемые другими командами Formula Student, а также описаны основные методы проектирования с учетом поставленных задач по увеличению скорости прохождения динамических дисциплин в ходе соревнований.
Результатом работы является разработанная передняя и задняя подвеска гоночного автомобиля класса «Формула Студент», а также инструктивно-технологическая карта по сборке подвески болида.
Будучи уникальным международным проектом на стыке различных научных сфер, Formula Student позволяет студентам не только пополнить базу теоретических знаний, но и применить полученные знания на практике, путем проектирования узлов гоночного болида.
Так, в рамках данной работы была рассмотрена система подвески, которая проектировалась для последней модели гоночного автомобиля класса Formula Student.
В ходе данной работы был поставлен и выполнен ряд задач:
- Был описан передовой инженерный проект Formula Student
Проанализированы конструкции передних и задних подвесок автомобилей класса Formula Student, которые были разработаны студентами из зарубежных высших учебных заведений. Были выбраны и описаны самые распространенные варианты подвесок, применяемых в соревнованиях Formula Student. Выявлены положительные и отрицательные моменты различных конструкции.
Для разработки передней и задней подвески перспективного болида класса Formula Student были проанализированы исходные данные, в том числе проанализирована подвеска предыдущей модели команды ТГУ. Далее были проведены расчеты перераспределения масс автомобиля при повороте, а также расчет угла крена автомобиля, для подбора необходимых параметров подвески. При проектировании мы придерживались целей, которых было необходимо достичь для улучшения динамических характеристик болида.
Была составлена инструктивно-технологическая карта процесса сборки передней и задней подвески болида, а также описаны основные неисправности узлов подвески и методы их обслуживания.
1. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя в 3-х т. Т.3. - 8-е изд. Перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестоковой. / В.И. Анурьев. - М.: Машиностроение, 2001 . - 864 с.
2. Горбацевич, А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: учебное пособие для вузов/ А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред. М: - ООО ИД «Альянс», 2007 - 256 с.
3. Иванов, А.С. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учебное пособие / А.С. Иванов, П.А. Давыденко, Н.П. Шамов. - М.: ИЦ РИОР: НИЦ ИНФРА-М, 2014. - 276 с.
4. Капрова, В.Г. Учебно-методическое пособие к выполнению курсовой работы по дисциплине «Организация производства» для студентов специальности 190201 -«Автомобиле и тракторостроение» всех форм обучения / В.Г. Капрова. -Т.: ТГУ, 2007. - 63 с.
5. Клепиков, В.В. Основы технологии машиностроения: учебник / В. В. Клепиков [и др.]. - М. : ИНФРА-М, 2017. - 295 с.
6. Косилова, А.Г. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х томах Т2 (Под ред. А.Г. Косиловой 4-е изд., перераб. и доп. - М.:Машиностроение, 1985, 496 с., ил.).
7. Косов, Н.П. Технологическая оснастка: вопросы и ответы: Учебное пособие для вузов. / Н.П. Косов, А.Н. Исаев, А.Г. Схиртладзе. — Электрон.дан. — М. : Машиностроение, 2007. — 304 с
8. Лебедев, В. А. Технология машиностроения : Проектирование технологий изготовления изделий : учеб.пособие для вузов / В. А. Лебедев, М. А. Тамаркин, Д. П. Гепта. - Гриф УМО. - Р.-на-Д. : Феникс, 2008. - 361с.
9. Маталин, А. А. Технология машиностроения : учеб. для студ. вузов, обуч. по спец. 151001 напр. "Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроит. производств" / А. А. Маталин. - Изд. 3-е, стер. ; Гриф УМО. - С.-П. [и др.] : Лань, 2010. - 512 с.
10. Михайлов, А.В. Оформление документов на технологические
процессы обработки резанием: Метод.указания/Сост.Михайлов А.В.-Т. :
ТолПИ, 1993.
11. Пашкевич, М.Ф. Технология машиностроения :учеб.пособие для вузов / под ред. М. Ф. Пашкевича. - Мин. : Новое знание, 2008. - 477 с.
12. Петрова, М.С. Охрана труда на производстве и в учебном процессе: учеб. пособие. / М.С. Петрова - М.: ЭНАС, 2006. - 232с.
13. Сергель, Н.Н. Технологическое оборудование машиностроительных предприятий: учеб. пособие / Н. Н. Сергель. - Минск : Новое знание ; М. : ИНФРА-М, 2013. - 732 с.
14. Суслов, А. Г. Технология машиностроения :учеб.для вузов / А. Г. Суслов. - 2-е изд., перераб. и доп. ; Гриф МО. - М. : Машиностроение, 2007. - 429 с.
15. Formula SAE URL: http://www.fsaeonline.com/ (дата обращения: 22.05.2019)
16. Formula Student Germany [Электронный ресурс] URL: https://www.formulastudent.de/fsg/(дата обращения: 22.02.2022).
17. FSAE rules [Электронный ресурс] URL:
https://www.formulastudent.de/fsg/rules/(дата обращения: 29.01.2022)
18. Milliken, W. and Milliken, D., 1995. Race Car Vehicle Dynamics. 1st ed. United States of America: SAE Publications Group. pp.857.
19. Pat's Corner Back to Basics URL:
https://www.formulastudent.de/pr/news/details/article/pats-corner-back-to-basics/(дата обращения: 11.05.2022)
20. SAE International [Электронный ресурс] URL:
http: //students .sae. org/cds/formulaseries/ (дата обращения: 09.05.2019)