[发明专利]一种乘用车驱动桥总成效率仿真分析方法

说明书

本发明提供一种乘用车驱动桥总成效率仿真分析方法。包括确认工况、明确设计参数、建立驱动桥仿真计算模型、计算总效率损失和计算驱动桥总成效率。所述确认工况为确认所要计算的工况点参数；所述明确设计参数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；所述建立驱动桥仿真计算模型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；所述计算总效率损失为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；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。

技术领域

本发明涉及仿真领域计算方法，具体涉及一种乘用车驱动桥总成效率仿真分析方法。

背景技术

乘用车驱动桥多用于高档豪华轿车、SUV及高性能越野车传动系统中，其功能在于传递来自动力总成扭矩和转速并改变动力输出方向，由于应用驱动桥的情况均需传递较大的动力，驱动桥的传动效率也就成了评价驱动桥性能的一个重要指标。当前对于驱动桥总成效率的评估与预测方法，业内均采用试验手段进行，即通过设计专用测试装置、设备进行测试，输入端监测输入驱动桥的力矩、转速，输出端监测驱动桥输出的力矩、转速，并按效率公式进行计算。以上业内常见方法仅可实施于详细技术设计之后，对实体试制件进行试验测试，完成效率测试评价。

当前业内没有成熟的驱动桥总成效率预测仿真分析方法，对于驱动桥的效率评价工作均开展于试制阶段，即通过驱动桥总成试制件进行台架试验，按照评价工况进行试验，从而获得产品的效率数据。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种乘用车驱动桥总成效率仿真分析方法，可以在产品设计阶段，通过仿真手段计算驱动桥总成效率。

本发明提供一种乘用车驱动桥总成效率仿真分析方法，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。

进一步，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。

进一步，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。

进一步，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