双金属制动鼓的轻量化设计开发



双金属制动鼓的轻量化设计开发

为了实现车辆轻量化，原始设备制造商和零部件供应商越来越多地采用超高强度钢、铝合金、镁合金、塑料和复合材料等轻量化材料开发高性能组件。基于CAE技术，对采用铸铁内圈和铝合金外壳的双金属制动鼓进行了两种不同的设计。

（1）制动面内圈为铸铁，外壳和夹紧面为铝合金。其中，铝合金外壳为数个沿半径规则排列的翼片凸起，这样散热效果好。

（2）第2种设计是制动面内圈和夹紧面为铸铁，外壳为铝合金。

两种设计是为了探究铝和铸铁的厚度关系及影响。

两种设计的双金属制动鼓相比于传统的灰铸铁制动鼓，质量分别减轻了40%和26%。

采用测功机试验对其性能进行了测试评估，并分析了散热性和耐磨性。测试结果表明，双金属制动鼓的两种设计以及灰铸铁制动鼓内圈材料是相同的，这3种制动鼓在200℃和250℃的温度测试条件下的耐磨性相同，在300℃时，双金属制动鼓的第1种设计磨损较大；双金属材料制动鼓的散热性远高于灰铸铁制动鼓，第1种设计由于其翼片设计可以增加冷却速度，因此其散热性高于第2种设计，散热性可提高33%；双金属制动鼓轻量化效果明显且散热性较好，提高了制动鼓系统的整体性能，从而提高了整车性能。

Sunil Raj et al. SAE 2014-01-2284.

编译：牛妍妍