[發明專利]一種基于參數化模型的等速萬向節傳遞效率預測方法

在審

• 申請號: 202110352669.7
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113010983A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 上官文斌;余鑫磊
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/15;G06F30/20;G06F111/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

1.一種基于參數化模型的等速萬向節傳遞效率預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

將萬向節的幾何參數、接觸參數和摩擦參數采用設計變量代替，建立等速萬向節的多體動力學參數化模型；

確定對傳遞效率有影響的尺寸參數以及工況參數，并確定參數的取值變化范圍，然后針對等速萬向節轉矩傳遞效率，設計仿真方案；

根據所設計的仿真方案進行仿真，得到轉矩傳遞效率數據；

使用響應面分析法，對等速萬向節的尺寸參數進行分析，得到相應的響應面預測模型；

運行響應面預測模型，得到響應面圖形，通過響應面圖形得到傳遞效率。

2.根據權利要求1所述的一種基于參數化模型的等速萬向節傳遞效率預測方法，其特征在于，在建立等速萬向節的多體動力學參數化模型后還包括對多體動力學參數化模型的驗證步驟，所述驗證步驟包括：

針對不同工況對相應的等速萬向節進行轉矩傳遞效率臺架試驗，得到各工況下的轉矩傳遞效率試驗結果；

為多體動力學參數化模型選定接觸模型和摩擦模型，計算接觸參數和摩擦參數，進行仿真，得到轉矩傳遞效率仿真結果，通過轉矩傳遞效率試驗結果和轉矩傳遞效率仿真結果的比較結果來進行驗證。

3.根據權利要求2所述的一種基于參數化模型的等速萬向節傳遞效率預測方法，其特征在于，轉矩傳遞效率的計算公式為：

式中，T₁為輸入轉矩，T₂為輸出轉矩。

4.根據權利要求2所述的一種基于參數化模型的等速萬向節傳遞效率預測方法，其特征在于：所述摩擦模型為庫倫摩擦模型。

5.根據權利要求2所述的一種基于參數化模型的等速萬向節傳遞效率預測方法，其特征在于，所述接觸模型中接觸力大小為：

式中，k為接觸剛度，x₁兩個要碰撞物體的初始距離，x為兩物體碰撞過程中的實際距離，e為力指數，STEP為內置函數，d為穿透深度，為為兩個物體間距離隨時間的變化率。

6.根據權利要求1所述的一種基于參數化模型的等速萬向節傳遞效率預測方法，其特征在于：所述尺寸參數包括節圓半徑PCR，壓力角，偏心距和相似度。

7.根據權利要求1所述的一種基于參數化模型的等速萬向節傳遞效率預測方法，其特征在于：所述工況參數包括轉矩和工作角度。

8.根據權利要求1所述的一種基于參數化模型的等速萬向節傳遞效率預測方法，其特征在于：所述確定參數的取值變化范圍中，根據Box-Behnken設計準則將各參數的取值變化范圍劃分為3個水平。

9.根據權利要求1所述的一種基于參數化模型的等速萬向節傳遞效率預測方法，其特征在于，所述設計仿真方案中，在設計得到仿真方案后，將仿真方案編輯為仿真流程腳本文件。

10.根據權利要求1-9任一所述的一種基于參數化模型的等速萬向節傳遞效率預測方法，其特征在于，所述響應面預測模型為：

其中，x₁，x₂，x₃，x₄，x₅，x₆分別代表PCR，偏心距，壓力角，相似度，工作角度，轉矩6個尺寸參數影響因素，式中的a₀、a_i，a_ii，a_ij為系數，η為轉矩傳遞效率。