汽車制動系統(tǒng)之卡鉗22

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1、PE60卡鉗優(yōu)化設(shè)計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，無論是從社會效益還是經(jīng)濟效益來考慮，低油耗、低排放的節(jié)約型汽車是現(xiàn)代社會可持續(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，試驗表明：汽車質(zhì)量每下降10%，油耗約下降3%～5%。自上世紀70年代以來，隨著材料技術(shù)和設(shè)計制造技術(shù)的進步，汽車自身質(zhì)量逐年減少。以美國為例，上世紀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，轎車質(zhì)量平均每年減少0.9%。20世紀末和本世紀初世界各國先后

2、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)量下降相對應(yīng)，汽車輕量化技術(shù)不斷發(fā)展，主要表現(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

3、來越多；②結(jié)構(gòu)優(yōu)化和零部件的模塊化設(shè)計水平不斷提高，如采用前輪驅(qū)動、高剛性結(jié)構(gòu)和超輕懸架結(jié)構(gòu)等，來達到輕量化的目的；③計算機輔助集成技術(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，一批汽車新材料項目被列為國家“863”、“973”高新技術(shù)項目和國家科技攻關(guān)重大項目，促進了汽車輕量化技術(shù)的進步。54“九五”期間，我國進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

4、性能軸瓦材料；耐熱鋁合金、高強高韌鋁合金、鋁基復(fù)合材料等新材料的研究取得了較大進展，半固態(tài)成型、快速凝固等先進成型技術(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；湖南大學也正在進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、東北大學和一汽都進行了鋁合金板材的成形性研究。“十五”期間，我國將鎂合金應(yīng)用與開發(fā)列為材料領(lǐng)域重點項目，一汽、東風、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、計算機模擬等方面做了大量的工作；上海交大、湖南大學、重慶大學等高校就鎂合

5、金的強韌化、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行了高強度鋼板的初步應(yīng)用試驗。在汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方面，國內(nèi)已從主要依靠經(jīng)驗設(shè)計逐漸發(fā)展到應(yīng)用有限元等現(xiàn)代設(shè)計方法進行靜強度計算和分析階段。目前出現(xiàn)了一批擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的汽車車身模具開發(fā)技術(shù)，如湖南大學與上汽通用五菱在薄板沖壓工藝與模具設(shè)計理論方面開展了較深入的研究；北京航空航天大學開發(fā)了

6、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)計方法進行結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，以減少車身骨架、發(fā)動機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，我國汽車輕量化技術(shù)無論在理論研究方面還是在實際應(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)涉及眾多學科的研究領(lǐng)域，需要運用多學科交叉融合所形成的綜合性、系統(tǒng)性知識體系，而在目前的研發(fā)體系下，各研發(fā)機構(gòu)往往只注重單個技術(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

7、破不可能由單個企業(yè)或科研機構(gòu)獨立完成，必須要由國家級的研究機構(gòu)對其關(guān)鍵、重大問題進行戰(zhàn)略性和前瞻性的超前部署，而目前此類機構(gòu)尚未建立；54（3)產(chǎn)、學、研結(jié)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)重點要提高我國汽車輕量化技術(shù)水平，當務(wù)之急是集成全國輕量化技術(shù)優(yōu)勢，開展產(chǎn)、學、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。該平臺應(yīng)積極推進產(chǎn)、學、研的合作與交流；促進汽車輕量化技術(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)

8、重要產(chǎn)品和檢測方法等規(guī)范及標準；建立高水平的相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)基