[发明专利]一种具有仿生曲面结构的赛车踏板系统

说明书

本发明具体为一种具有仿生曲面结构的赛车踏板系统，解决了现有踏板系统存在结构复杂、调整困难延误制动时机甚至影响车手安全的问题。支架上固定有踏板底座，踏板底座上固定有踏板耳板，踏板耳板上铰接有制动踏板和油门踏板，制动踏板和油门踏板的顶部前侧均固定有制动面板，油门踏板的后侧设置有油门拉杆，制动踏板的后方设置有制动主缸，制动主缸与制动踏板之间设置有平衡杆；制动踏板的后端面轮廓曲线AB的形状为仿静态下乌龟壳外轮廓曲线形状，制动面板的后端面轮廓曲线CD的形状为仿静态下壁虎脚掌外廓曲线形状。本发明结构紧凑，方便安装调节，而且防滑性提高了10％‑25％，缩短了踏板的响应时间0.3‑0.6s。

技术领域

本发明涉及汽车踏板系统，具体为一种具有仿生曲面结构的赛车踏板系统。

背景技术

对于赛车而言，优异的动力性能是获得速度的关键，而制动系统是FSAE的关键系统之一，制动系统保障车手及赛车的安全。

由于目前踏板系统结构复杂，难以调整，并且踏板对脚部的限位防滑功能不足，导致车手很有可能延误最佳制动时机，导致成绩不佳，严重时影响车手的安全。

发明内容

本发明为了解决现有踏板系统存在结构复杂、调整困难延误制动时机甚至影响车手安全的问题，提供了一种具有仿生曲面结构的赛车踏板系统。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种具有仿生曲面结构的赛车踏板系统，包括固定在车架上的支架，支架上固定有踏板底座，踏板底座上固定有左右分布的踏板耳板，位于左侧的踏板耳板上铰接有制动踏板，位于右侧的踏板耳板上铰接有油门踏板，制动踏板和油门踏板的顶部前侧均固定有制动面板，油门踏板的后侧设置有油门拉杆，制动踏板的后方设置有制动主缸，制动主缸与制动踏板之间设置有与两者连接的平衡杆；制动踏板的后端面轮廓曲线AB的形状为仿静态下乌龟壳外轮廓曲线形状，制动面板的后端面轮廓曲线CD的形状为仿静态下壁虎脚掌外廓曲线形状。

该结构设计中仿生曲面结构是采用图像处理与MATLAB函数拟合的研究方法实现的，利用仿真建立踏板结构，在满足强度及疲劳的要求下，优化踏板总成结构，方便安装调节，同时增大踏板面的防滑性能，缩短了踏板的响应时间，克服了现有踏板系统存在结构复杂、调整困难延误制动时机甚至影响车手安全的问题。

制动踏板的后端面轮廓曲线AB方程为f(x)＝p₁x²+p₂x+p₃，其中参数p₁的取值范围为-0.017至-0.016，参数p₂的取值范围为4.25至4.53，参数p₃的取值范围为-295.3至-280.6。

制动面板的后端面轮廓曲线CD方程为f(x)＝p₁x²+p₂x+p₃，其中参数p₁的取值范围为-0.4至-0.3，参数p₂的取值范围为-35至-28，参数p₃的取值范围为2至20。

制动主缸与制动踏板的夹角α的调节范围为30-90°。

制动踏板的高度H为190mm-210mm，宽度D为30mm-50mm。

油门踏板上开有竖向设置的四个直径为6mm的调节孔，且两相邻调节孔的间距X为15-45mm。

制动面板是由环氧树脂与T-31固化剂按质量配比4：1配置而成的，且制动面板外表面压制粘合有8-16K碳纤维布，压力为30-50Kg。

本发明所述的赛车踏板系统在满足强度及疲劳的要求下，优化了踏板的总成结构，结构紧凑，节省了布置空间，方便安装调节，而且增大了踏板面的防滑性能，较普通踏板面防滑性提高了10％-25％，缩短了踏板的响应时间0.3-0.6s，使得制动系统更加安全可靠。