[发明专利]一种基于参数化模型的等速万向节传递效率预测方法

权利要求书

1.一种基于参数化模型的等速万向节传递效率预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

将万向节的几何参数、接触参数和摩擦参数采用设计变量代替，建立等速万向节的多体动力学参数化模型；

确定对传递效率有影响的尺寸参数以及工况参数，并确定参数的取值变化范围，然后针对等速万向节转矩传递效率，设计仿真方案；

根据所设计的仿真方案进行仿真，得到转矩传递效率数据；

使用响应面分析法，对等速万向节的尺寸参数进行分析，得到相应的响应面预测模型；

运行响应面预测模型，得到响应面图形，通过响应面图形得到传递效率。

2.根据权利要求1所述的一种基于参数化模型的等速万向节传递效率预测方法，其特征在于，在建立等速万向节的多体动力学参数化模型后还包括对多体动力学参数化模型的验证步骤，所述验证步骤包括：

针对不同工况对相应的等速万向节进行转矩传递效率台架试验，得到各工况下的转矩传递效率试验结果；

为多体动力学参数化模型选定接触模型和摩擦模型，计算接触参数和摩擦参数，进行仿真，得到转矩传递效率仿真结果，通过转矩传递效率试验结果和转矩传递效率仿真结果的比较结果来进行验证。

3.根据权利要求2所述的一种基于参数化模型的等速万向节传递效率预测方法，其特征在于，转矩传递效率的计算公式为：

式中，T₁为输入转矩，T₂为输出转矩。

4.根据权利要求2所述的一种基于参数化模型的等速万向节传递效率预测方法，其特征在于：所述摩擦模型为库伦摩擦模型。

5.根据权利要求2所述的一种基于参数化模型的等速万向节传递效率预测方法，其特征在于，所述接触模型中接触力大小为：

式中，k为接触刚度，x₁两个要碰撞物体的初始距离，x为两物体碰撞过程中的实际距离，e为力指数，STEP为内置函数，d为穿透深度，为为两个物体间距离随时间的变化率。

6.根据权利要求1所述的一种基于参数化模型的等速万向节传递效率预测方法，其特征在于：所述尺寸参数包括节圆半径PCR，压力角，偏心距和相似度。

7.根据权利要求1所述的一种基于参数化模型的等速万向节传递效率预测方法，其特征在于：所述工况参数包括转矩和工作角度。

8.根据权利要求1所述的一种基于参数化模型的等速万向节传递效率预测方法，其特征在于：所述确定参数的取值变化范围中，根据Box-Behnken设计准则将各参数的取值变化范围划分为3个水平。

9.根据权利要求1所述的一种基于参数化模型的等速万向节传递效率预测方法，其特征在于，所述设计仿真方案中，在设计得到仿真方案后，将仿真方案编辑为仿真流程脚本文件。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种基于参数化模型的等速万向节传递效率预测方法，其特征在于，所述响应面预测模型为：

其中，x₁，x₂，x₃，x₄，x₅，x₆分别代表PCR，偏心距，压力角，相似度，工作角度，转矩6个尺寸参数影响因素，式中的a₀、a_i，a_ii，a_ij为系数，η为转矩传递效率。