BAJA2016观赛小记之一,第一年参赛的北理工和东北农业

BAJA2016观赛小记之一,第一年参赛的北理工和东北农业

北京理工大学/U9

北京理工的赛车前后均为双叉臂,连接点全部使用不可调的向心球轴承,这对设计和加工工艺要求都比较高,前后摆臂行程都超过200mm。

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前后立柱使用全铝雕刻,为节省材料,转向摇臂设计为分体,虽然立柱的加工工艺和方程式一样,但是在设计上完全是BAJA的思路,和使用方程式立柱的赛车有明显的区别。

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北理今年实际做了两台赛车,除了自己参赛的一台,还为参加企业赛的赞助商做了一台,两台赛车除了在车架外形上有差异外,悬架部分没有任何区别,北理实际参赛的赛车更轻巧一些。两台车均采用4130无缝钢管制作,主管为31.75×2.2,辅助支撑为25.40×1.8,北理的整车车重控制到了175kg。

因为是第一年参赛,北理的车架部分主环侧向斜撑LDB构件和后部防滚环RRH的位置不能满足规则B7.3.3.1的要求,后经裁判老师确认确认在结构设计上存在问题,并提出了整改建议,北理车队成员也在第一时间解决了问题。

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通过车手来弥补车重的不足并且增加赛车的颜值值得其他车队学习。

厦门理工大学/U21

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去年的第一名厦门理工在参赛前就遇到了一些小问题,齿轮箱方面,好在他们还带了去年的冠军车,新车和老车齿轮箱通用,因此他们整个17号上午都在拆车更换变速箱。

今年的赛车和去年夺冠的车辆差异不大,依然小巧紧凑,车重控制优异,据说整车车重已经控制到了180kg以内。

厦门理工依然保留了不愿与其他车队交流的传统,车子到营地后就遮盖起来,这与方程式诸强队开放的态度相比相当小家子气。不过因为新车齿轮箱出现了问题,他们需要从去年的冠军车上拆过来,结果两辆车不仅是外部结构,连内部结构也都暴露出来。即使如此,我们的理解是自己的竞争力如果被人看看都可以学去也就不算什么核心竞争力了,BAJA比赛才进行到第二届,远不如方程式赛车做的完善成熟,大家才需要更多的交流。厦门理工作为去过花旗国参赛的车队,并且有不错的成绩,车上有很多值得众多车队借鉴学习的地方。

今天我抓到了厦门理工的指导老师,并询问了为什么车子和去年相比没有明显的变化。他们的指导老师介绍说除了齿轮箱和去年一样外其他都进行了调整,车架,前后立柱,减震器等,和去年相比,今年的赛车重量减轻20kg左右,达到了165kg。车架主管使用了31.75×1.6规格的4103钢管,使用更大的管径和更薄的管壁在保证强度的同时减轻了重量。夏理的指导老师还强调今年的减重不是针对某个系统的减重,而是一个整体的工程,因此他们的后立柱才改为质量更轻的全铝设计,因为可以完全保证强度。

裁判老师在聊天的时候提到今年好像有人借用了北理的车架设计方案,我对北理的车架结构比较熟悉,目前没有发现有车队借鉴北理的设计,另外北理是第一年参赛,但是后来和一些车队讨论后发现至少有一台赛车有明显借用厦门理工赛车设计的嫌疑,从传动系统的布局到底盘结构相似度超过80%。

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厦门理工的后立柱设计,虽然是全铝,但是和方程式的全铝设计完全不一样,依然是BAJA的思路,球轴承立装,以获得更好的支撑力,一体成型,虽然减重,但是依然比较粗壮。

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另外一台赛车的后立柱设计

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厦门理工的前立柱设计

东北农业大学/U27

东北农业大学第一年参加比赛,车子重量方面控制不是特别好,达到了230kg。

前后双叉臂结构,车身侧使用可调杆端关节轴承,立柱侧是不可调球头,整体很紧凑,只是摆臂行程有限,前摆臂可达到200mm左右,后摆臂行程不足200mm。

东北农业前后立柱最开始采用钣金拼接结构设计,在试车过程中发现前立柱转向摇臂强度不足,后改为全铝雕刻结构。

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全铝的前立柱,最先设计的钣金拼接结构立柱侧轴承都采用单边固定,在试车的时候因冲击过大,转向摇臂有明显变形,后调整了前立柱的设计,并进行了受力分析。后因其他原因没能加工钣金结构,方改为全铝设计。

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后立柱完全钣金拼接,虽然结构没有哈工大的复杂,但是依然是由超过10个零件拼接,轮毂轴承在立柱内部,安装轴承的座受焊接影响比较大,现在的设计为考虑强度没有做过多的减重孔。

东北农业的左右半轴稍有长短差异,同为使用杰天的齿轮箱,半轴长度差异应该是发动机布局没有考虑充分所致。

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看到不少赛车后悬架的后支点都是类似布置,上中下三个线切割件,如果使用有一定工作角度的杆端关节轴承,建议安装点三个位置做在一个钣金上,并进行相应的加强。

附:东北农业大学BAJA车队立柱修改方案

在立柱的使用过程中出现了较大的变形,上下板有一定的变形量,此变形量影响了螺栓的正常预紧,转向节臂在使用过程中有一定的扭曲,在一次翻车事故后转向节臂已不能满足使用要求。经讨论分析,现得出以下修改方案及修改前后有限元分析结果:

修改方案:

  1. 转向节臂做成双片式结构。
  2. 上下主销孔处各焊接一块4MM厚4130钢板加强。
  3. 在侧板和上下板处焊接加强筋。

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有限元分析图:

分别分析三种典型恶劣工况及冲击载荷,转向侧滑,紧急制动。

冲击载荷
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转向侧滑

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紧急制动

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经分析可知新立柱结构强度有很大的提高。

在考虑强度和焊接可行性的情况下,请三斗机械提出宝贵的修改意见,及时沟通交流,谢谢!

东农BAJA车队悬架组