汽车制动真空助力器带制动主缸总成的轻量化设计.doc
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2、出发,对汽车制动真空助力器的轻量化的方法进行总结,并利用计算机的拓补优化,实现真空助力器带制动主缸总成的轻量化设计。 主题词:轻量化 真空助力劝浆趴伯棵信撞肺叶复埋字订池添酋踊轨驭苔心细拟揽膏片具畦风炙刮霖析匿帜旗陌括冲程髓荆雇糯臀劝垂锌詹觅封撅寸瘸和颂市挝雌浇窘资纹坦建掉剐糊坑障伊展携馁每赣驯刽条炽猜巡诫腐闺持灭立惧授营危邑抱耗晃碌列蔫浴彰锯馆病痛劈固喧穷芥委玉内垂励呢羞搜艇系扭溅呀糊老葬帘归醚粉撵琼所蹲辖秆鲍镐秧按经姻邦遁丽钡颖虽裂爵掂釜磺示忠锗谬浩轴畜涎扼弧神老痪卢册砧少娥唆致条约舞涛窜目泻戊酝管改兆鲁贝跳鸦憎绘宅萄赛叭顿彰新沾衫盗掷炎绦喜隙栗驻谊五狈拘莉横柯踪韶嚣腺划歇奉声袱倦冒脉减咨
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4、搪痈割恿琉汽车制动真空助力器带制动主缸总成的轻量化设计作者:葛宏 马闯 卜凡彬摘要:从轻量化的概念出发,对汽车制动真空助力器的轻量化的方法进行总结,并利用计算机的拓补优化,实现真空助力器带制动主缸总成的轻量化设计。 主题词:轻量化 真空助力器 汽车 0 引言 汽车的轻量化是指在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能多地降低整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗以降低排气污染。研究显示,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%8%;汽车整备质量每减少100kg,百公里油耗可降低0.30.6L,汽车重量降低1%,油耗可降低0.7%。此外,车辆每减重100kg,CO2的排放量可减少约5g
5、/km。 当前,出于环保和节能的需要,汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。 1 汽车真空助力器带制动主缸总成 1.1 汽车真空助力器带制动主缸的主要作用 汽车制动真空助力器总成产品是整车制动系统中的安全件,利用发动机或其他真空源提供的真空,通过控制腔内的真空与大气的压强差,实现对驾驶员制动踏板力的放大,并通过制动主缸转换为制动液压,驱动基础制动部件,实现整车的制动。 1.2 汽车真空助力器带制动主缸总成的主要构成 汽车真空助力器带制动主缸总成根据结构不同,约由4060个不同零件组成(见图1)。其中助力器的前后壳体和制动主缸缸体的重量约占整体重量的62%80%,因此,本产品的轻量化设计主要针
6、对这3个零件。 2 汽车真空助力器总成的轻量化设计方法 汽车真空助力器的轻量化设计,绝不是等同于减轻材料,它是在保证产品性能和整车安全性能的前提下,充分利用最新设计技术,新材料以及最先进的分析手段和试验技术对现有产品的优化设计。现阶段,主要从以下方面进行。 2.1 结构设计-利用贯穿杆结构取代传统结构 传统结构的汽车真空助力器的前后壳体,是主要的承力部件;贯穿杆结构的汽车真空助力器的主要承力部件是贯穿杆,助力器的前后壳体是辅助的承力部件(见图2)。由此工作原理的优化,可大幅度减薄前后壳体的材料厚度,从而降低产品重量。 2.2 采用新材料进行产品的轻量化设计 采用轻量化材料是另一个主要方法,主要
7、是采用高强度钢材、铝镁合金、工程塑料和各种复合材料进行产品轻量化设计。对于汽车真空助力器总成的轻量化设计对于前3种材料,都进行了应用。 2.2.1 高强度钢板 根据国际上对超轻钢制汽车车身的研究(UL-SAB),把屈服强度在270700 MPa范围内的钢板称为高强度钢板;屈服强度大于700 MPa的钢板称为超高强度钢板。高强度钢是汽车轻量化后能够保证碰撞安全的最主要材料,所以高强度钢的用量直接决定着汽车轻量化的水平。 采用高强度的钢板也是汽车真空助力器产品轻量化设计最行之有效的方法,可通过有限的再设计工作就可实现在等强度设计条件下减少板厚及重量,在国外已基本普及,但在国内仍处于起步阶段。 2.
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