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雨胎——雨胎可以是如下规定的任何型号和尺寸的有花纹和沟槽的样式： 1）花纹和沟槽的图案必须是由轮胎厂商塑造成型的，任何被刻制的花纹沟槽必须有文件证明它是符合比赛的相关规定的。
2）沟槽最浅为2.4mm（3/32英寸）。
备注：车队自己手刻的花纹和沟槽是特别禁止的。
每套轮胎在静态评定开始后，轮胎的成份和尺寸，或轮辋的型号和尺寸不能改变。不能使用轮胎保暖器。在静态评定开始后，任何牵引力提升方法都不准采用。 2.1.5
转向
转向系统必须至少在两只车轮上起作用。
转向系统必须有有效的(转向系)转向角限制器（止档）来防止转向连接处锁止（四连杆机构在一个节点处反转）。限止器可安置在转向柱，或齿条上,并且必须防止轮胎在行驶时接触悬架、车身或车架部件。允许的转向系统空程总共为7度（在方向盘上测量）后轮转向只有当机械限止器限制了转向角沿正前方±3度时，才允许安装。转向轮必须与前轮机械连接，诸如前轮“线控转向”是禁止的。
方向盘必须安装快速分离器，车手在正常行驶并配戴手套时可以启用快速分离器。方向盘轮廓必须为连续闭合近圆形或近椭圆形。例如：方向盘的外轮廓可以有一些部分趋向直线，但不可以有内凹的部分。（新内容）不允许使用H形，8型或不完全方向盘。 2.1.6
千斤顶支撑环
在赛车的最后部必须安装有千斤顶支撑环。它须能支撑起整辆车的重量，并且能和官方的“快速千斤顶”配合使用。
千斤顶支撑环的要求为： 站在车后一米（3英寸）处可视； 外观颜色为桔色；
水平方向呈圆柱形，与车身中心线垂直；
由圆柱形、外经25-29mm（1——1 1/8英寸）的铝管或钢管制成； 最短长度300mm（12英寸）；
在其圆周下半部分的长度至少为280mm（11英寸）。 管子的高度必须满足如下条件：
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在技术检查时从支撑管底部必须最少有75mm（3英寸）的离地间隙。 当支撑管底部离地200mm（7.9英寸）,弹簧完全松弛的状态下不接触地面。 2.1.7
侧倾稳定性
轮距与车重力中心必须联合起来以提供充足的侧倾稳定性。
侧倾稳定性将在一个倾斜台上用一个合格/不合格测试来评估，当车身与水平线倾斜成任意方向60度角，相当于1.7G，车都不能翻滚，倾斜测试将由最高的车手坐在正常行驶位置进行测试[8、9]。
2.2 悬架概述
悬架是现代汽车上的重要总成之一，是车架（或承载式车身）与轿车（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称。其主要任务是传递作用在车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩；缓和路面传给车架（或车身）的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，保证汽车的行驶平顺性；保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性，保证汽车操纵稳定性，使汽车获得高速行驶能力[10、11]。
典型的悬架结构主要由弹性元件、导向装置、减震器和横向稳定器等组成[12]。各组成部分的功能如下：
1) 弹性元件
功能：支撑垂直载荷,缓和和抑止不平路面引起的振动和冲击.弹性元件主要有钢板弹簧,螺旋弹簧,扭杆弹簧,气弹簧和橡胶弹簧等[13]。
原理：用具有弹性较高材料制成的零件，在车轮受到大的冲击时，动能转化为弹性势能储存起来，在车轮下跳或回复原行驶状态时释放出来。
2) 导向装置
导向机构的作用是传递力和力矩,同时兼起导向作用。在汽车的行驶过程当中,能够控制车轮的运动轨迹。
3) 减震器
功能: 减振器是产生阻尼力的主要元件,其作用是迅速衰减汽车的振动,改善汽车的行驶平顺性,增强车轮和地面的附着力.另外,减振器能够降低车身部分的动载荷,延长汽车的使用寿命.目前在汽车上广泛使用的减振器主要是筒式液力减振器,其结构可分为双筒式,单筒充气式和双筒充气式三种。
工作原理：在车轮上下跳过程中，减振器活塞在工作腔内往复运动，使减振器液
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体通过活塞上的节流孔，由于液体有一定的粘性和液体通过节流孔时与孔壁间产生摩擦，使动能转化成热能散发到空气中，从而达到衰减振动功能。
4) 横向稳定器
功能：解决汽车的舒适性与运动性之间的矛盾，增加悬架的侧倾角刚度。 工作原理：通过减小悬架垂直刚度ｃ，能降低车身震动固有频率ｎ，达到改善汽车平顺性的目的。但因为悬架的侧倾角刚度ｃφ和悬架垂直刚度ｃ之间是正比关系，所以减小垂直刚度ｃ的同时使侧倾角刚度ｃφ也减小，并使车厢侧倾角增加，从而降低了舒适性与行驶安全性。而有了横向稳定器，就可以做到在不增大悬架垂直刚度ｃ的条件下增大悬架的侧倾角刚度ｃφ［14］。
2.3 悬架设计要求
本次毕业设计主要进行方程式赛车悬架系统设计任务，根据方程式赛车的设计要求进行，按照汽车悬架结构开展赛车悬架设计工作。
赛车设计参数：发动机排量610cc；轴距≥1525mm；轮辋不小于8英寸； 必须能够制动全部四个车轮；悬架行程≥50.8mm（2英寸）；轮辋公称直径：13’’ ； 胎面宽度160mm/6’’；轮胎外径530mm/20.8\；前轮距必须不小于后轮距的75%； 毕业设计内容：确定赛车悬架结构型式，完成悬架结构图纸，悬架与车架连接件图纸，完成悬架结构的计算分析，确定弹性元件、导向杆、减震器的型式与结构。
具体原则如下：
1) 应该具有合适的减震性能，能快速衰减震动。
2) 应该能够保证赛车具有良好的操纵稳定性，转向时，赛车具有中性的转向特
性；
3) 车轮跳动时，应不使车轮的定位参数变化过大，转向杆系与悬架导向机构的
运动相协调。
4) 制动和加速时保证车身稳定，减小车身俯仰。在转弯时，侧倾幅度不能太大。 5) 要有良好的降噪隔声能力。
6) 能可靠地传递车身与车轮之间的一切力和力矩，在满足零部件轻的同时还要
有足够的强度和寿命（当然对于赛车，寿命往往只有几个小时近百公里，但是我们制造的FSAE 赛车同时需要让车手平时练习，所以寿命还是需要有保障的）。
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7) 结构紧凑，占用空间要小。
由于本次设计的是赛车的悬架，根据大赛规则的要求及赛车设计的实际情况，，本次设计的悬架系统主要要满足以上的第1）、2）、3）、4）、6）、7）条原则。
2.4 悬架结构的选型
2.4.1 独立与非独立悬架
悬架分为独立悬架（左、右车轮通过各自的悬架与车架（或车身）连接）和非独立悬架（左、右车轮用一根整体轴连接，再经过悬架与车架（或车身）连接。
非独立悬架 独立悬架
图2.1 独立悬架与非独立悬架
独立悬架的优点为：簧下质量小；悬架占用的空间小；弹性元件只承受垂直力，可以用刚度小的弹簧，使车身振动频率降低，改善了汽车行驶平顺性；由于采用断开式车轴，因此能降低发动机的位置高度，使整车的质心高度下降，又改善了汽车的行驶稳定性；左、右车轮各自独立运动互不影响，可减少车身的倾斜和振动，同时在起伏的路面上能获得良好的地面附着能力[15]。
独立悬架结构形式可分为双横臂式、单横臂式、双纵臂式、单纵臂式、单斜臂式、烛式、麦弗逊式、扭转梁随动臂式和多连杆式等几种类型。双横臂式悬架有如下特点：侧倾中心高度比较低，车轮跳动时车轮外倾角与主销内倾角均有变化，轮距变化小，轮胎磨损速度慢，悬架侧倾角刚度较小，横向刚度大[16]。除去轻量化，高强度，方便设计的优点外，更在操控性上有更高要求的赛车比赛中，悬架一般都会调校的较硬，这对车辆稳定性提出了更高的要求，双横臂独立悬架可以针对这个问题通过对悬架控制臂的适当调整改变车辆性能，最大限度的利用轮胎的各向摩擦力，从而使赛车性能得到更大的提升。[17]
双横臂式独立悬架按上下横臂是否等长，又分为等长双横臂式和不等长双横臂式
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两种悬架。等长双横臂式悬架在车轮上下跳动时，能保持主销倾角不变，但轮距变化大(与单横臂式相类似)，造成轮胎磨损严重，现已很少用。对于不等长双横臂式悬架，只要适当选择、优化上下横臂的长度，并通过合理的布置、就可以使轮距及前轮定位参数变化均在可接受的限定范围内，保证汽车具有良好的行驶稳定性。目前不等长双横臂式悬架已广泛应用在轿车的前后悬架上，部分运动型轿车及赛车的后轮也采用这一悬架结构。[19]
2.4.2 前、后悬架方案的选择
目前汽车的前、后悬架采用的方案有：前轮和后轮均采用非独立悬架；前轮采用独立悬架，后轮采用非独立悬架；前轮与后轮均采用独立悬架等几种方案。
考虑到实用性与价格等因素车上一般都不全采用独立悬架，但是对于操控性有更高要求的车上一般前、后悬都采用独立悬架。
参考同类赛车结构并结合FSAE赛车情况决定前后悬架最后都选取不等长双横臂式独立悬架。考虑到整车质量和对空气阻力要求较高等因素，上下横臂均用管件，前后悬架上下臂采用A字形臂，根据车架结构的布置，前悬采用对称式的结构，后悬采用非对称式的结构。
[18]
2.5 双横臂独立悬架导向机构的设计
2.5.1 悬架横臂的定位角
独立悬架中的横臂铰链轴大多为空间倾斜布置，为了描述方便，将横臂空间定位角定义为：横臂轴的水平斜置角α＇，悬架抗前俯角β＇，悬架斜置初始角θ＇。
图2.2 α＇、β＇、θ＇角度的定义