[发明专利]一种用于FSAE赛车半轴长度确定及跳动校核的方法

说明书

本发明公开了一种用于FSAE赛车半轴长度的确定及跳动校核的方法，包括以下步骤：建立整车三维坐标系；分别计算后轮不动、后轮上跳至极限位置和后轮下跳至极限位置时的半轴工作区间长度及角度；根据步骤二的工作区间长度，确定半轴的长度；比较球笼滚道所允许的半轴倾角与半轴随车轮一起跳动到极限位置时半轴倾角，根据两者的大小来判断半轴设计的合理性；本发明弥补了传统方法仅仅对把变速器的转动传送到主减速的传动轴的长度和角度进行校核，本发明计算及校核方法便于计算和实现，提高车辆传动系统设计及制造精度，保证车辆运行的安全性。

技术领域

本发明涉及汽车传动技术领域，具体涉及一种用于FSAE赛车长半轴长度确定及跳动校核的方法。

背景技术

现阶段对传动轴长度和角度的校核主要是指对把变速器的转动传送到主减速的轴进行长度和角度的校核，而对传动半轴仅仅进行强度校核。而传动系统的基本功用是将发动机发出的动力传给汽车的驱动车轮，产生驱动力，使汽车能在一定速度上行驶，对于布置形式主要是发动机中置后驱的FSAE方程式赛车，发动机发出的转矩依次经由小链轮通过链条传给大连轮，之后经由差速器外壳、差速器中间十字轴、半轴齿轮、短半轴(与球笼做成一体)及长半轴、三销轴等传递给后车轮，后轮称为驱动轮，前轮称为从动轮。驱动半轴是差速器与驱动轮之间传递扭矩的实心轴或空心轴，其外端一般通过花键与轮毂连接，内端与半轴齿轮连接。驱动半轴在主减速器和车轮轮毂之间连接并传递扭矩，轮毂端一般使用三销轴，差速器一端一般使用内球笼，驱动半轴可以轴向移动和上下适当摆动，用来补偿由于连接件的运动而引起的驱动半轴长度和角度变化，但驱动半轴移动节既不能脱落也不能顶死以满足整车各种使用工况。由于驱动半轴中用于连接两个万向节(即内球笼和三销轴)的连接轴的长度与整车相匹配的设计方法涉及驱动半轴总成、整车动力总成悬置、悬架等设计，以及涉及主减速器的布置等领域，致使其复杂度高，实现难度大。因此，目前业界并没有较好的方法来设计驱动半轴中用于连接两个万向节的连接轴的长度，从而导致该连接轴长度或偏长或偏短，如果该连接轴长度过长，则在某些极限工况下移动节就会顶死；如果该连接轴长度过短，则在极限工况下移动节就会脱落，使车辆无法运行或发生事故，因此，提供一种用于设计驱动半轴中连接两个万向节的连接轴的长度的方法，就显得非常必要。

发明内容

针对现有技术中缺少校核传动半轴长度及角度的问题，本发明的目的在于提供一种用于FSAE赛车半轴长度确定及跳动校核的方法，尽量避免赛车在某些极限工况下移动节顶死或脱落的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种用于FSAE赛车半轴长度确定的方法，包括以下步骤：

步骤一：建立整车三维坐标系；

步骤二：取后轮上跳至最高位置时半轴的最大长度、后轮静止不动时半轴的最大长度和后轮下跳至最低位置时半轴的最大长度中的最小值作为x，取后轮上跳至最高位置时半轴的最小长度、后轮静止不动时半轴的最小长度和后轮下跳至最低位置时半轴的最小长度中的最大值作为y，得到半轴的长度为(x+y)/2。

进一步的，所述的步骤一具体包括：

坐标原点：后轴在地面上的铅垂方向与赛车纵向中心平面的交点；X轴：赛车纵向中心平面上过原点的平行于水平面的直线，正方向为从后轴指向前轴；Y轴：过原点的赛车纵向中心平面的垂线，以赛车驾驶员为参考，正方向为从赛车右侧指向赛车左侧；Z轴：过原点垂直于水平面的直线，正方向从下向上。

一种用于FSAE赛车半轴跳动校核的方法，包括以下步骤：

步骤一：建立整车三维坐标系；

步骤二：取后轮上跳至最高位置时半轴的最大长度、后轮静止不动时半轴的最大长度和后轮下跳至最低位置时半轴的最大长度中的最小值作为x，取后轮上跳至最高位置时半轴的最小长度、后轮静止不动时半轴的最小长度和后轮下跳至最低位置时半轴的最小长度中的最大值作为y，得到半轴的长度为(x+y)/2；