汽車制動(dòng)系統(tǒng)之卡鉗22

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1、PE60卡鉗優(yōu)化設(shè)計(jì)1引言能源短缺及環(huán)境污染問題已成為制約我國汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的突出問題，無論是從社會(huì)效益還是經(jīng)濟(jì)效益來考慮，低油耗、低排放的節(jié)約型汽車是現(xiàn)代社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要。汽車輕量化技術(shù)是汽車節(jié)油的重要手段，試驗(yàn)表明：汽車質(zhì)量每下降10%，油耗約下降3%～5%。自上世紀(jì)70年代以來，隨著材料技術(shù)和設(shè)計(jì)制造技術(shù)的進(jìn)步，汽車自身質(zhì)量逐年減少。以美國為例，上世紀(jì)80年代初，中型轎車的平均質(zhì)量為1520kg；90年代初下降至1475kg；90年代末下降至1230kg；1985～1995年期間，轎車

2、質(zhì)量平均每年減少0.9%。20世紀(jì)末和本世紀(jì)初世界各國先后出現(xiàn)了百公里油耗3L的汽車，這類汽車的重量基本上處在750～850kg之間，比現(xiàn)今同類車輕50%。1998年德國大眾推出的路波3LTDI，汽車自身質(zhì)量只有800kg。奧迪公司最近開發(fā)的緊湊型AudiA2全鋁轎車，汽車自身重量只有895～990kg。商用車的自身質(zhì)量也在逐年減少，以意大利依維柯商用車為例，2004年其駕駛室的質(zhì)量已降為960kg，減少了40%。1.1我國汽車輕量化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與汽車自身質(zhì)量下降相對(duì)應(yīng)，汽車輕量化技術(shù)不斷發(fā)展，主要

3、表現(xiàn)在：①輕質(zhì)材料使用比重不斷攀升，鋁合金、鎂合金、鈦合金、高強(qiáng)度鋼、塑料、粉末冶金、生態(tài)復(fù)合材料及陶瓷等材料應(yīng)用越來越多；②結(jié)構(gòu)優(yōu)化和零部件的模塊化設(shè)計(jì)水平不斷提高，如采用前輪驅(qū)動(dòng)、高剛性結(jié)構(gòu)和超輕懸架結(jié)構(gòu)等，來達(dá)到輕量化的目的；③計(jì)算機(jī)輔助集成技術(shù)(CAX)(包括CAD/CAE/CAO……)和結(jié)構(gòu)分析等技術(shù)發(fā)展為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供支撐。汽車輕量化促使汽車制造業(yè)在成形方法和聯(lián)接技術(shù)上也不斷創(chuàng)新。近年來，我國在汽車輕量化技術(shù)方面也取得了不少成果?！熬盼濉焙汀笆濉逼陂g，一批汽車新材料項(xiàng)目被列為國家“863

4、”、“973”高新技術(shù)項(xiàng)目和國家科技攻關(guān)重大項(xiàng)目，促進(jìn)了汽車輕量化技術(shù)的進(jìn)步。54“九五”期間，我國進(jìn)行了鋁合金材料和鑄件生產(chǎn)成套工藝技術(shù)的開發(fā)研究，開發(fā)出了多種鑄造合金和高性能軸瓦材料；耐熱鋁合金、高強(qiáng)高韌鋁合金、鋁基復(fù)合材料等新材料的研究取得了較大進(jìn)展，半固態(tài)成型、快速凝固等先進(jìn)成型技術(shù)研究與應(yīng)用也取得了突破。一汽等幾大汽車生產(chǎn)廠家都有自己的鋁合金鑄造生產(chǎn)線；湖南大學(xué)也正在進(jìn)行汽車大型鋁合金結(jié)構(gòu)件整體鑄造成形技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備的研究；重慶汽車研究所、西南鋁、東北大學(xué)和一汽都進(jìn)行了鋁合金板材的成形性研

5、究。“十五”期間，我國將鎂合金應(yīng)用與開發(fā)列為材料領(lǐng)域重點(diǎn)項(xiàng)目，一汽、東風(fēng)、長安等汽車企業(yè)建立了壓鑄鎂合金生產(chǎn)線；重慶汽車研究所在鎂合金零件的性能測試、疲勞試驗(yàn)、計(jì)算機(jī)模擬等方面做了大量的工作；上海交大、湖南大學(xué)、重慶大學(xué)等高校就鎂合金的強(qiáng)韌化、耐蝕性、阻燃性和抗高溫蠕變性等開展了較深入的研究。目前，國內(nèi)汽車輕量化材料正在加速發(fā)展，車用高性能鋼板、鎂合金已在汽車上有所應(yīng)用。如上海大眾桑塔納轎車變速器殼體采用鎂合金。上世紀(jì)80年代，重慶汽車研究所就開展了雙相鋼研究；一汽轎車、奇瑞汽車公司也在轎車車身上進(jìn)

6、行了高強(qiáng)度鋼板的初步應(yīng)用試驗(yàn)。在汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面，國內(nèi)已從主要依靠經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)逐漸發(fā)展到應(yīng)用有限元等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算和分析階段。目前出現(xiàn)了一批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的汽車車身模具開發(fā)技術(shù)，如湖南大學(xué)與上汽通用五菱在薄板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)理論方面開展了較深入的研究；北京航空航天大學(xué)開發(fā)了CAD系統(tǒng)CAXA，并已經(jīng)開展了客車輕量化技術(shù)的研究，利用有限元法和優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以減少車身骨架、發(fā)動(dòng)機(jī)和車身蒙皮的重量等。1.2我國汽車輕量化技術(shù)發(fā)展面臨的主要問題　　目前，我國汽車輕量

7、化技術(shù)無論在理論研究方面還是在實(shí)際應(yīng)用方面與國外均有較大差距，輕量化技術(shù)的發(fā)展主要面臨如下問題：(1)輕量化技術(shù)涉及眾多學(xué)科的研究領(lǐng)域，需要運(yùn)用多學(xué)科交叉融合所形成的綜合性、系統(tǒng)性知識(shí)體系，而在目前的研發(fā)體系下，各研發(fā)機(jī)構(gòu)往往只注重單個(gè)技術(shù)的研發(fā)，很少開展各技術(shù)間的交叉與融合；（2)汽車輕量化技術(shù)涉及眾多的共性技術(shù)和前沿技術(shù)，其關(guān)鍵、核心技術(shù)的突破不可能由單個(gè)企業(yè)或科研機(jī)構(gòu)獨(dú)立完成，必須要由國家級(jí)的研究機(jī)構(gòu)對(duì)其關(guān)鍵、重大問題進(jìn)行戰(zhàn)略性和前瞻性的超前部署，而目前此類機(jī)構(gòu)尚未建立；54（3)產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)

8、合不夠緊密，沒有明確定位、合理分工，基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)研究的有機(jī)銜接不夠，企業(yè)規(guī)模小而分散，輕量化技術(shù)開發(fā)能力薄弱，研發(fā)人才短缺，工藝水平落后。1.3我國汽車輕量化技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)要提高我國汽車輕量化技術(shù)水平，當(dāng)務(wù)之急是集成全國輕量化技術(shù)優(yōu)勢，開展產(chǎn)、學(xué)、研大聯(lián)合，建立資源共享的汽車輕量化技術(shù)科技創(chuàng)新平臺(tái)。該平臺(tái)應(yīng)積極推進(jìn)產(chǎn)、學(xué)、研的合作與交流；促進(jìn)汽車輕量化技術(shù)研究成果向產(chǎn)業(yè)化方向轉(zhuǎn)化；制定汽車輕量化技術(shù)重要產(chǎn)品和檢測方法等規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)；建立高水平的相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)基