[發明專利]一種獲取箱體和齒輪軸系耦合振動的方法及裝置

有效

• 申請號: 202110318026.0
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN112883499B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 符升平;黃瀚林
• 申請（專利權）人: 集美大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/17;G06F30/20;G06F30/12
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 郭福利

本發明提供了一種獲取箱體和齒輪軸系耦合振動的方法及裝置，包括獲取GUI界面輸入的工況信息，其中，所述工況信息包括變速器擋位、發動機轉速以及路面負載；獲取與所述工況信息相匹配的參數，并將所述參數輸入至聯合仿真模型中；獲取所述聯合仿真模型中生成的運算結果,并將所述運算結果生成在所述GUI界面，其中，所述運算結果包括箱體表面振動加速度、箱體表面應力、軸承支反力及箱體振動頻域響應。其可自行進行參數匹配并且調用相應的仿真計算模型，提高研究效率。

技術領域

本發明涉及機械工程領域，特別涉及一種獲取箱體和齒輪軸系耦合振動的方法及裝置。

背景技術

變速器是汽車動力傳動系統的重要部件總成，其功能是根據汽車不同行駛工況需求，通過換擋改變動力傳動系統的輸出轉速和轉矩，從而保證汽車正常行駛。

變速器的結構復雜，主要包括齒輪軸系和箱體。在車輛行駛過程中變速器的工作環境惡劣，發動機激勵，路面激勵以及其內部的齒輪傳動系統在嚙合過程中產生的動態激勵，通過傳動軸和軸承傳遞到箱體進而導致箱體發生彈性形變，變速器故障將直接影響駕駛安全性。

據統計，現如今故障最主要的形式是變速器內部的齒輪軸系和箱體出現裂紋，其原因主要源于內外部激勵引起的變速器箱體不規則振動。

由變速器內外部激勵引起的變速器箱體的振動一方面影響整車的NVH性能，另一方面若變速器產生共振損壞，很可能危害到車內乘客的人身安全。

綜上所述，研究車輛變速器動力傳動系統和箱體耦合振動產生機理，分析其振動特性，對于降低車輛動力傳動系統的振動，提高其可靠性和壽命有重要的研究意義。

在研究變速器箱體的振動響應特性時，由于變速器擋位，路面激勵，發動機輸入轉矩以及系統齒輪軸承參數的不同都會導致工況發生改變。如果分別對每個工況進行模型搭建，修改參數匹配，將會花費很長時間。

有鑒于此，提出本申請。

發明內容

本發明公開了一種獲取箱體和齒輪軸系耦合振動的方法、裝置及設備，旨在解決現有技術的不足；

本發明第一實施例提供了一種獲取箱體和齒輪軸系耦合振動的方法包括

獲取GUI界面輸入的工況信息，其中，所述工況信息包括變速器擋位、發動機轉速以及路面負載；

獲取與所述工況信息相匹配的參數，并將所述參數輸入至聯合仿真模型中；

獲取所述聯合仿真模型中生成的運算結果,并將所述運算結果生成在所述GUI界面，其中，所述運算結果包括箱體表面振動加速度、箱體表面應力、軸承支反力及箱體振動頻域響應。

優選地，所述聯合仿真模型包括：齒輪軸系彎扭耦合模型、變速器箱體動力學模型、及綜合剛度計算模型。

優選地，所述變速器箱體動力學模型通過如下方法進行建立：

獲取箱體的三維模型、及材料密度，生成所述箱體的各部件的質量參數；

根據所述箱體的三維模型及所述質量參數進行彈性化處理；

建立經過彈性化處理后的所述箱體與變速器的關聯,以獲得所述箱體與所述變速器在連接節點處的形變量。

優選地，所述齒輪軸系彎扭耦合模型通過如下方法進行建立：

建立齒輪軸系統力學模型,并將所述輪軸系統劃分為若干個質量點；

獲取所述系統力學模型各軸段的參數，其中，所述各軸段的參數包括彎曲剛度、彎曲阻尼、扭轉剛度和扭轉阻尼；

并根據所述各軸段的參數建立每一質量點的齒輪軸系彎扭耦合模型。

優選地，所述綜合剛度計算模型為：