在拉丁语中“巴哈”为“越野”的意思，巴哈赛车由动力传动系统、悬架系统、转向系统、转向系统、制动系统、车身系统、车架系统这七大系统组合而成，是一种牵引能力强，操控性好的全地形后驱车。我们利用巴哈赛车在这些方面的优势，在巴哈赛车的基础上进行改进，研发出了一种小型紧急救援车的设计与仿真。
  本项目的救援车小型灵活，具有较强的操作性、安全性、稳定性、多功能性并且适用于各种恶劣地形的抢险救援。
设计部分：
  在整车方面：整车采用子弹头设计，减少迎风面积，降低整体的空气阻力；车顶箱设计能够存放车辆零部件工具；后尾箱顶部采用凸起的流线型设计，利于在行驶过程中将顶部的尘土和雨水顺利抖下；高驾驶舱设计能够拓宽驾驶员的驾驶视野，判断实时情况，并能随时跳出逃生，防滚架能防止车子翻滚并且可在车子发生侧倾时防止车手与地面的直接接触，保证车手安全；前轮采用轮边制动，后轮中央制动设计，能够保障车辆的行驶安全；车子采用越野轮胎，有利于提高整车的越野性能，便于适应各种工况下车辆的行驶稳定性和可靠性；车子拥有越野级别的离地间隙，能够适用于各种地形驾驶；备胎的设计能够方便更换轮胎和减缓来自前面的冲击并且后尾箱还采用了随时可拆下的百叶窗便于观察车厢内情况和进出车厢。
  在细节方面：发动机后置，不仅能提供较强的牵引力还能根据实际情况更换或改装发动机，在制动上采用了中央制动卡钳，能够充分保证车子在高速下实现完美制动；车子与后尾箱的连接采用抗扭刚度较强的钢管进行刚性连接，适应各恶劣复杂工况，好保证车子的稳定性和可靠性。
仿真分析部分：
一、车辆总布置
（一）总布置方案
1.无级变速+二级减速箱+发动机后驱布置+前轮轮边制动，后轮中央制动+独立悬架+防滚车架+人机工程学座椅+可更换改装单杠四冲程发动机+可分离式后箱。
2.汽车底盘：悬架—三连杆式独立悬架。转向—转向梯形前置、齿轮齿条转向器。制动采用中央制动。
3.车身车架：碳纤维车身+钢管桁架式结构。
（二）总布置参数：轴距1420mm、前轮距1320mm、后轮距1230mm、轴荷分配：42/58mm、最小离地间隙260mm、整车整备质量158mm、最小转弯半径2900mm、车轮胎宽177.8mm、轮胎22*7-10英寸、车轮轮辋10*5英寸。

二、动力传动系统
（一）齿轮各参数的确定
1.齿轮采用斜齿齿形：斜齿具有比直齿更好的啮合性能，且它的重合度高，接触时间长，接触面积大，使应力减少，传动稳定，减少往年因震动和啮合不良带来的噪音，一定程度提高传动效率。故我们两级传动均为斜齿传动。
2.传动比及斜齿螺旋角的确定：我们通过计算分析与校核，将螺旋角最终定为16度。
3.齿轮牙数和齿宽及齿轮模数的确定：根据我们前期的计算，在确定时牙数和齿宽均有增加，为了达到轻量化的目的我们参照资料对齿轮模数进行了适量的调整，一级传动模数由2降至1.75，二级传动模数由2.5降至2。
（二）传动总布置以及壳体
设计对于减速箱壳体设计鉴于斜齿啮合轴向力的影响和后轮刹车中置的设计方案，我们进行了加强设计的同时还进行了轻量化设计。
（三）壳体与齿轮使用材料
1.安全系数：根据机械设计基础取较高可靠度1.3。
2.壳体采用7075铝合金材料：抗拉强度为524MPa，屈服强度为455MPa，许用应力350MPa，弹性模量E为71GPa泊松比为0.33。
3.齿轮采用20CrMnTi的材料：抗拉强度为1080MPa，屈服强度为835MPa，许用应力640MPa，弹性模量E为207GPa，泊松比为0.25。
（四）基于ANSYS的减速箱分析
使用ANSYS理由：HM的分析较于ANSYS更为精准，但画网格以及施加力过程比较复杂，我们团队的分析流程这部分还有待完善。团队的分析运用了齿轮啮合接触分析，ANSYS对其工况能较好且容易分析。
分析流程：利用软件进行分析，分析所得等效应力与材料接触疲劳许用应力、弯曲疲劳许用应力对比。
1.一级大齿：
应力集中在轮辐根部，最大等效应力为323.16，许用应力640;材料20CrMnTi接触疲劳极限1000—1500，弯曲疲劳极限715—850,屈服强度835。（单位：MPa）
2.二级大齿：
应力集中在轮辐根部，最大等效应力为606.62，许用应力640，材料20CrMnTi接触疲劳极限1000—1500，歪曲疲劳极限715—850，屈服强度835。（单位：MPa）
应力为281.75 ，许用应力640，材料20CrMnTi接触疲劳极限1000—1500，歪曲疲劳极限715—850，屈服强度835。（单位：MPa）
3.二级小齿：
应力集中在齿根，最大等效应力为595.35 ，许用应力640，材料20CrMnTi接触疲劳极限1000—1500，歪曲疲劳极限715—850，屈服强度835。（单位：MPa）
4.一级传动：
应力集中在齿根，最大等效应力为322.7 ，许用应力640，材料20CrMnTi接触疲劳极限1000—1500，歪曲疲劳极限715—850，屈服强度835。（单位：MPa）
5.二级传动：
应力集中在齿根，最大等效应力为322.16 ，许用应力640，材料20CrMnTi接触疲劳极限1000—1500，歪曲疲劳极限715—850，屈服强度835。（单位：MPa）
6.右壳体：
应力集中在加强筋与螺栓固定处，最大等效应力为253.83，许用应力350 ；材料7075铝合金抗拉强度515—560；屈服强度为455。（单位GPa）

三、底盘系统
（一）转向系统
1.方案设计
一个万向节加上一个花键轴套，在万向节与方向轴的连接上加装销钉，减小了转向的间隙。
2.布置形式
由平键连接改为矩形花键连接减小了间隙与磨损。由键连接改为销连接，加装了销钉，拆装方便，间隙小。
3.转向系统基本参数
梯形角107.7 °、梯形臂长78mm、安装距离77mm、阿克曼取值30%、前轮前束角0.5°、前轮外倾角-0.8°、最小转弯半径2900mm、方向盘转角118.392°、外轮最大转角29.598°、内轮最大转角35.450°。
3.ANSYS分析
对转向节臂与齿轮进行了有限元分析， 45钢的屈服强度不小于355MPa，分析的结果在合理的范围内。
（二）制动系统
1.卡钳
（1）前卡钳：
前卡钳选用双活塞油刹式卡钳，活塞直径34mm
（2）后卡钳：
由于采用中央制动，所以采用四活塞油刹后卡钳，活塞直径25mm
2.后制动
后制动为中央制动，我们在后卡钳做了一个转接码固定在减速箱的壳体上，后制动盘布置方式是固定在在输出轴上，改为轴刹之后就使得后轮芯可以变短，减轻了质量。
3.轮芯分析
（1）前轮芯：最大应力245.44Mpa，许用应力505Mpa，最小安全系数2.0494。
（2）后轮芯：最大应力288.09Mpa，许用应力505Mpa，最小安全系数1.7529。
4.制动总装配
油管采用三通的形式，后油管轴刹，减短了油管的长度，使布置更为合理；前轮采用米子胎，后轮采用人字胎。
（三）悬架系统
1.悬架设计参数
前轮外倾角-0.8°、前轮主销偏距0.0168m、前轮主销内倾角14°、前轮主销后倾角3°、前轮车轮前束角0.5°；前轮外倾角-1°、前轮主销偏距0m、前轮主销内倾角0°、前轮主销后倾角0°、前轮车轮前束角1°
2.立柱受力分析
（1）前立柱（材料：7075-T6）
前立柱最大应力为274.65MPa，比材料屈服强度503MPa小，安全系数超过1.8，符合强度要求。
（2）后立柱（材料：7075-T6）
后立柱最大应力为284.43MPa，比材料的屈服强度503MPa小，安全系数超过1.7，符合强度要求。
3.摆臂分析结果
（1）前悬下摆臂
前悬钢管规格：19*1.6 、20*1.6；
最大应力441.8MPa，比材料屈服强度785MPa小，安全系数超过1.7，符合强度要求。
（2）后悬纵臂
后悬钢管规格：22.2*1.5  19*1.6；
最大应力477.5MPa，比材料屈服强度785MPa小，安全系数超过1.6，符合强度要求。
4.减震器硬点分析
减震器前斜布置更有利于悬架运动以及充分利用减震器性能，减震器对车架最大应力为274.7MPa，比材料屈服强度785MPa小，安全系数超过2.8，符合强度要求。

四、车身车架
（一）车身系统
1.车身材料选择
（1）材料选择范围
0.5mm铝卷板，碳纤维复合材料
（2）优劣比较
0.5mm铝卷板的质量较轻，价格较碳纤维便宜许多，加工方便，可塑性较好但其强度不够，容易弯折而产生疲劳而断裂。相比之下，碳纤维的的强度较高，韧性较好，碳纤维是一种含碳量在90%以上的高强度、高模量的新型纤维材料。碳纤维通常是以其复合材料的形式应用，质轻高强是它显著的标签，其密度仅有1.7g/cm3，不到钢的1/4，但是强度却是钢的数倍，其加工工艺繁多，质量较轻，成型工艺简单。所以我们选择碳纤维作为车身制作材料
2.车身造型设计
把侧板分为两部分做，侧板前半部分和前挡板做成一体，取而代之的是类似一个倒圆角的过度，整体感更强，而且侧板的前半部分曲率变化不大，近似于一个平面制作难点就是防止变形。
3.车身工艺选择
（1）真空导入工艺：
真空导入工艺消耗的材料相对较多，对阳模模具表面粗糙度要求较高，打磨模具耗时相对较长，真空环境的气密性不好控制。模具材料的强度要求较高。但其成品表面光洁度较高，纹路清晰可见，气孔较少。
（2）手糊成型工艺：
制作阳模通过手糊树脂成型车身组件，车身组件后期处理工作量较大，但对模具表面要求不高，手糊树脂简单，耗材较少。但其中碳纤维和环氧树脂的比例分配不合理，组件表面光洁度不够。需要做阴模来提高组件的光洁度。
现决定两种工艺都采用，可以在真空导入时先手糊一次树脂，以互补两种工艺的不足。
（二）车架系统
1..车架数据
总长1770mm、总高1162mm、驾驶舱长度1080mm、驾驶舱宽度520mm、驾驶舱高度310mm、前舱宽度410mm、前舱深度332mm、后舱长度640mm。
2.车架强度分析
（1）扭转工况
扭转刚度：加入2.5的动载系数，约束后悬x,y,z的平动自由度，在前悬架施加1000N的力形成力偶，得出最大位移为3.394mm。
车架扭转刚度应力
最大应力140.8Mpa出现在防滚架前端连接处、接悬架管与防滚架前端连接处、防滚架侧面与底部连接处,车架采用的4130钢管的屈服强度为785Mpa，远远大于应力，符合实际工况。
（2）牵引工况
加入2.0的动载系数，约束前悬x,z的平动自由度，在后悬挂板处施加20000N的牵引力，得出最大位移为3.343mm。
牵引工况应力
最大应力330.5Mpa，主要集中在后舱底部，远小于4130钢管屈服强度，符合实际工况。
（3）左轮入炮弹坑
加入2.5的动载系数，右前悬架y,z方向平动自由度，后悬架z方向平动自由度，在前悬架施加1323N的力形成力偶，得出最大位移为3.916mm。
左轮入炮弹坑应力云图
最大应力242.7Mpa,远小于车架采用的4130钢管的屈服强度为785Mpa，符合实际工况。