[發(fā)明專利]一種分析撓性盤的扭矩傳遞工況的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011016240.2
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN114254428A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設計）人: 秦向飛;李楊;朱世新
• 申請（專利權）人: 北京福田康明斯發(fā)動機有限公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;張高潔

本發(fā)明提供一種分析撓性盤的扭矩傳遞工況的方法，包括建立分析模型，將分析模型導入分析系統(tǒng)，定義材料屬性和建立撓性盤在軸向上的連接關系，約束液力變矩器安裝孔的位移自由度，在曲軸后端截取部分的截面上添加扭矩，并求出撓性盤在扭矩傳遞工況下各位置處的應力分布結果，將撓性盤各位置處的應力分布結果與材料的許用標準進行對比。本發(fā)明涉及的方法，能過快速地得到發(fā)動機撓性盤扭矩傳遞工況下的應力分布，可通過更改腰孔的形狀、折彎結構及撓性盤的輻面的形狀及厚度進行調整。這樣可保證零部件的設計有效性，方便快捷，縮短零部件的開發(fā)周期，節(jié)約成本。

技術領域

本發(fā)明涉及汽車發(fā)動機中的撓性盤設計技術領域，具體涉及一種分析撓性盤的扭矩傳遞工況的方法。

背景技術

隨著汽車行業(yè)自動變速箱的廣泛使用，改變了傳統(tǒng)發(fā)動機與變速箱的連接方式。由傳統(tǒng)的飛輪摩擦片連接方式逐漸演變?yōu)閾闲员P與液力變矩器的連接方式，撓性盤將曲軸后端輸出的扭矩與轉速傳遞給液力變矩器。為配合發(fā)動機啟動，撓性盤外圈焊接有啟動齒圈。撓性盤的分析常包括的載荷有曲軸后端輸出的扭矩、爆破轉速、軸向竄動及偏轉等。撓性盤在扭矩傳遞的過程中要保證有足夠的強度。但是傳統(tǒng)發(fā)動機撓性盤需要通過試驗驗證扭矩傳遞工況的應力及疲勞，無法有效得到撓性盤使用扭矩的傳遞范圍。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種分析撓性盤的扭矩傳遞工況的方法，運用分析軟件進行撓性盤的線性分析，保證分析結果的有效性。根據分析結果和整車廠的要求對撓性盤的幅面形狀、厚度及腰形孔進行調整，保證零部件設計的有效性。方便快捷，縮短零部件的開發(fā)周期，節(jié)約成本。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提出的技術方案為：

一種分析撓性盤的扭矩傳遞工況的方法，包括如下步驟：S01:建立分析模型，所述分析模型包括撓性盤、曲軸后端截取部分以及緊固螺栓組件。S02:將分析模型導入分析系統(tǒng)。S03:定義分析模型的材料屬性，建立分析模型中撓性盤在軸向上的連接關系，對撓性盤上的液力變矩器安裝孔的位移自由度進行約束。S04:在曲軸后端截取部分的截面上添加扭矩，并求出撓性盤在扭矩傳遞工況下各位置處的應力分布結果。其中，切應力τ＝T/W，T為傳遞的扭矩，W為扭轉截面系數。S05:將撓性盤各位置處的應力分布結果與材料的許用標準進行對比從而判斷撓性盤的設計是否滿足要求。

根據本發(fā)明的分析撓性盤的扭矩傳遞工況的方法，運用分析系統(tǒng)進行撓性盤的線性分析，保證分析結果的有效性。根據分析結果和整車廠的要求對撓性盤的幅面形狀、厚度及腰形孔進行調整，保證零部件設計的有效性，通過分析得到撓性盤的扭矩傳遞工況的應力大小，去更好地匹配發(fā)動機及變速箱。分析過程方便快捷，能夠有效縮短零部件的開發(fā)周期，節(jié)約成本。

對于上述技術方案，還可進行如下所述的進一步的改進。

根據本發(fā)明的分析撓性盤的扭矩傳遞工況的方法，在一個優(yōu)選的實施方式中，在步驟S04中，在曲軸后端截取部分的截面上分別添加發(fā)動機輸出的瞬時最大扭矩和額定扭矩。

在分析過程中添加扭矩的步驟，需要確定曲軸輸出端的扭矩波動，即發(fā)動機輸出的瞬時最大扭矩是多少，例如說瞬時扭矩是額定扭矩的10倍左右。需要判斷瞬時最大扭矩工況下及額定扭矩工況下的應力分布情況，并分別與材料的許用標準進行對比。因此能夠更加準確地獲得分析結果，從而為零部件設計提供更可靠的指導。

進一步地，在一個優(yōu)選的實施方式中，分析模型還包括連接于撓性盤與緊固螺栓組件之間的撓性盤安裝墊片。

安裝墊片的主要作用為保護撓性盤安裝面，因而上述分析模型的組合形式，能夠在極大程度上保證分析的全面性和精準性。

進一步地，在一個優(yōu)選的實施方式中，撓性盤還包括曲軸安裝孔和盤輻面。

通過設置這些結構特征，能夠便于有限元分析軟件快速計算分析獲得撓性盤的扭矩傳遞工況的應力大小。