[发明专利]一种乘用车驱动桥总成效率仿真分析方法

权利要求书

1.一种乘用车驱动桥总成效率仿真分析方法，其特征在于：包括五个步骤：

步骤一，确认工况：

所述确认工况为选取待考察效率map点，即确认所要计算的工况点参数；

步骤二，明确设计参数：

所述明确设计参数具体包括明确驱动桥主从齿的设计参数、轴承设计参数和壳体设计参数；

步骤三，建立驱动桥仿真计算模型：

所述建立驱动桥仿真计算模型为在Amesim环境中搭建，包括建立锥齿轮啮合功率损失模型、轴承功率损失模型和搅油功率损失模型；

步骤四，计算总效率损失：

所述计算总效率损失为在Amesim环境中，将锥齿轮啮合功率损失计算模块、轴承功率损失计算模块和搅油功率损失计算模块结果集成到驱动桥总成效率计算模块，计算出总效率损失；

步骤五，计算驱动桥总成效率：

所述计算驱动桥总成效率为在驱动桥总成效率计算模块中计算及输出最终的驱动桥总成效率计算结果。

2.根据权利要求1所述的乘用车驱动桥总成效率仿真分析方法，其特征在于：所述工况点参数包括明确驱动桥输入转速、驱动桥输出转速、驱动桥输出扭矩和工况润滑油的体积及温度。

3.根据权利要求1所述的乘用车驱动桥总成效率仿真分析方法，其特征在于：所述明确驱动桥主从齿的设计参数包括明确驱动桥主从齿的计算载荷、宏观参数、微观控制参数和刀具设计参数；所述明确轴承设计参数包括明确轴承选型类型和型号；所述明确壳体设计参数包括明确驱动桥壳体三维设计参数及材料属性。

4.根据权利要求1所述的乘用车驱动桥总成效率仿真分析方法，其特征在于：建立锥齿轮啮合功率损失模型包括：

(1)有限元结果提取

本步骤为针对啮合齿轮的有限元模型，输入所述确认工况的信息，通过计算获得啮合过程接触点坐标、各方向的啮合力分量、齿面节点坐标、齿面接触压力分布和大小轮转角；

(2)啮合速度计算

本步骤为将主从齿在啮合点的速度在切平面内进行分解，计算接触点的滑动速度矢量及卷吸速度矢量；

(3)滑动摩擦系数计算

在啮合过程中润滑状态分为两啮合齿面中间油膜均匀的理想均匀润滑状态和两啮合齿面中间油膜非均匀的边界润滑状态，在低速或者重载工况，啮合齿面非均为理想润滑状态，利用加权量化公式综合两种润滑状态，所述加权量化公式为：

其中λ＝h_min/σ，h_min为接触区润滑油最小油膜厚度，σ为啮合两表面的综合均方根，μ₀数值由λ决定，μ_B为一常数；

(4)锥齿轮啮合损失计算模型建立

输入驱动桥主从齿的设计参数包括驱动桥主从齿的计算载荷、宏观参数、微观控制参数和刀具设计参数；在一维环境中建立驱动桥啮合损失计算模型，采用计算公式：

其中η为啮合效率，μ为摩擦系数，φ为平均压力角，ψ_G为从齿螺旋角，ψ_P为主齿螺旋角，E为主齿偏距，D为从齿的外节距直径；

啮合功率损失相关公式：

P₁＝(1-η)R_plωTω₁

其中η为啮合效率，R_p1ω为从齿的工作节圆半径，T为输出扭矩，ω₁为输出速度。

5.根据权利要求4所述的乘用车驱动桥总成效率仿真分析方法，其特征在于：所述μ_B范围在0.07-0.22之间。