[发明专利]高功率密度后桥平台化设计方法

说明书

本发明涉及汽车制造技术领域，尤其是汽车后桥设计方法；本发明所要解决的技术问题是提供一种高功率密度后桥平台化设计方法。高功率密度后桥平台化设计方法，包括以下步骤：A.使用齿轮参数优化算法对准双曲面齿轮宏观参数进行优化；B.齿轮系统级的齿面微观参数修形与优化；C.轴承结构参数匹配设计与优化，选型分析与空间布局优；D.桥壳、差速器壳和减速器壳的结构参数优化；E.半轴轴承选型分析，半轴结构优化；F.行半齿基体结构优化。

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，尤其是汽车后桥设计方法。

背景技术

在中国汽车产业中长期发展规划中，深入地开展汽车底盘高性能传动系统的研究工作已被列为优先支持的领域，特别是齿轮传动元件的理论和设计方法、制造关键技术和实验研究。伴随全球汽车产业轻量化的发展潮流、苛刻的汽车排放法规，以及客户对汽车动力稳定性和振动噪声控制的苛刻要求，汽车传动装置正向轻量化、高效率、低噪声和高可靠性等方向发展。驱动桥作为微车传动系统的核心组成部件之一，正常工作时承受复杂的耦合力、力矩，其工作性能直接关系着整车的安全性、舒适性以及动力性等。如何减轻驱动桥总成重量，提升其功率密度，同时也要有效地控制工作中的振动噪声等相关核心技术已经成为全球驱动桥企业急需攻克的难题，也是国内外学术界和汽车工程界的研究热点。

现有技术中尚无高功率密度后桥平台化设计方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高功率密度后桥平台化设计方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：高功率密度后桥平台化设计方法，包括以下步骤：

A.使用齿轮参数优化算法对准双曲面齿轮宏观参数进行优化；

B.齿轮系统级的齿面微观参数修形与优化；

C.轴承结构参数匹配设计与优化，选型分析与空间布局优化；

D.桥壳、差速器壳和减速器壳的结构参数优化；

E.半轴轴承选型分析，半轴结构优化；

F.行半齿基体结构优化。

进一步的是，对于步骤A，齿轮参数优化算法具体步骤为：

设定维数n，顶点数k，终止条件ε，各设计变量确定取值范围后具体的算法操作步骤：

a、生成初始复合形的第一个顶点：0～1间取n个具有微小差异的初值q_i，代入Logistic模型得初始混沌变量p_i,1，并转化为优化变量x_i,1＝x_imin+p_i,1(x_imax-x_imin)，x_imin、x_imax是齿轮设计变量x_i的取值下限和上限，x_i为端面模数m_d、主动轮齿数Z_a、平均螺旋角β₀、齿面宽b和安装偏置距D中的任意一个，X＝[m_d,Z_a,β₀,b,D]^T＝[x₁,x₂,x₃,x₄,x₅]^T；

b、初始复合形其余k-1个顶点：前一个顶点的初始混沌变量代入Logistic模型得k-1个顶点初始混沌变量p_i,j，并转化为优化变量x_i,j＝x_i,jmin+p_i,j(x_i,jmax-x_i,jmin)；

c、计算各顶点的目标函数值T(X)，按其大小将各顶点排序，区分最好点与最坏点；