一种电机架静强度分析方法及系统与流程

本公开涉及空调技术领域，具体地，涉及一种电机架静强度分析方法及系统。

背景技术：

空调器室外机电机架是空调电机和风叶的重要支撑部件。电机架强度决定了其在运行、跌落等过程中是否会严重变形，使得风叶和面板相碰撞而导致卡阻。有售后反馈，空调刚送货到家，尚未使用，拆封时发现电机架已经严重变形，导致风叶卡住，无法旋转。这是由于相关技术中，开发过程中校核电机架的静强度时，只考虑了室外机运行过程中电机架抵抗电机和风叶旋转的扭转变形能力，并未考虑物流运输过程中电机架抵抗跌落变形的能力。

由此可见，如何全方面考虑电机架受力，来增强电机架静强度分析的准确度是目前研究人员关心的问题。

技术实现要素：

本公开解决的问题是如何根据电机架承受的各载荷分析电机架的静强度，增强电机架静强度分析准确度。

为解决上述问题，本公开一方面提供一种电机架静强度分析方法，所述方法包括：对所述电机架承受的载荷进行分类，得到所述电机架承受的沿长度方向扭转的第一载荷、沿宽度方向扭转的第二载荷以及沿高度方向的轴向载荷；分别根据所述第一载荷、第二载荷、轴向载荷计算所述电机架沿长度方向的第一扭转刚度、沿宽度方向的第二扭转刚度以及沿高度方向的轴向刚度；根据所述第一扭转刚度、第二扭转刚度以及轴向刚度分析所述电机架的静强度。

由此，增强了电机架静强度分析准确度。

可选地，当所述电机架用于空调器室外机时，所述电机架承受的载荷包括底盘跌落载荷、顶盖跌落载荷、左侧板跌落载荷、右侧板跌落载荷、面板跌落载荷以及冷凝器跌落载荷。

可选地，所述第一载荷包括所述左侧板跌落载荷和右侧板跌落载荷，所述第二载荷包括所述底盘跌落载荷和顶盖跌落载荷，所述轴向载荷包括所述面板跌落载荷和冷凝器跌落载荷。

由此，对于空调器室外机电机架，根据电机架在运输过程中跌落所承受的载荷分析电机架静强度，可以较好地避免电机架在运输过程中变形。

可选地，所述分别根据所述第一载荷、第二载荷、轴向载荷计算所述电机架沿长度方向的第一扭转刚度、沿宽度方向的第二扭转刚度以及沿高度方向的轴向刚度，包括：分别计算所述电机架在所述第一载荷、第二载荷、轴向载荷下的最大变形量；分别根据所述第一载荷、第二载荷、轴向载荷下的最大变形量计算所述第一扭转刚度、第二扭转刚度以及轴向刚度。

可选地，所述分别计算所述电机架在所述第一载荷、第二载荷、轴向载荷下的最大变形量，包括：利用有限元分析法，分别计算所述电机架在所述第一载荷、第二载荷、轴向载荷下的最大变形量。

可选地，所述根据所述第一扭转刚度、第二扭转刚度以及轴向刚度分析所述电机架的静强度，包括：分别设置所述电机架沿长度方向的第一刚度阈值、沿宽度方向的第二刚度阈值以及沿高度方向的轴向刚度阈值；根据所述第一扭转刚度、第二扭转刚度、轴向刚度、第一刚度阈值、第二刚度阈值以及轴向刚度阈值分析所述电机架的静强度。

可选地，所述根据所述第一扭转刚度、第二扭转刚度、轴向刚度、第一刚度阈值、第二刚度阈值以及轴向刚度阈值分析所述电机架的静强度，包括：当所述第一扭转刚度小于第一刚度阈值，或所述第二扭转刚度小于第二刚度阈值，或所述轴向刚度小于轴向刚度阈值时，所述静强度不合格。

由此，筛除静强度不合格的电机架，提高电机架的合格率，减少售后投诉，提升用户体验。

本公开还提供一种电机架静强度分析系统，其特征在于，所述系统包括：分类模块，用于对所述电机架承受的载荷进行分类，得到所述电机架承受的沿长度方向扭转的第一载荷、沿宽度方向扭转的第二载荷以及沿高度方向的轴向载荷；计算模块，用于分别根据所述第一载荷、第二载荷、轴向载荷计算所述电机架沿长度方向的第一扭转刚度、沿宽度方向的第二扭转刚度以及沿高度方向的轴向刚度；分析模块，用于根据所述第一扭转刚度、第二扭转刚度以及轴向刚度分析所述电机架的静强度。

可选地，当所述电机架用于空调器室外机时，所述电机架承受的载荷包括底盘跌落载荷、顶盖跌落载荷、左侧板跌落载荷、右侧板跌落载荷、面板跌落载荷以及冷凝器跌落载荷。

可选地，所述第一载荷包括所述左侧板跌落载荷和右侧板跌落载荷，所述第二载荷包括所述底盘跌落载荷和顶盖跌落载荷，所述轴向载荷包括所述面板跌落载荷和冷凝器跌落载荷。

所述电机架静强度分析系统与上述电机架静强度分析方法相对于现有技术所具有的优势相同，此处不再赘述。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的电机架静强度分析方法流程图；

图2为本发明一实施例提供的电机架受力分析图；

图3为本发明一实施例提供的电机架静强度分析方法中刚度计算的流程图；

图4为本发明一实施例提供的电机架静强度分析系统的框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图1为本发明一实施例提供的电机架静强度分析方法流程图。参阅图1，同时结合图2-图3，对图1所示方法进行详细说明。

如图1所示，该电机架静强度分析方法包括操作s110-操作s130。

操作s110，对电机架承受的载荷进行分类，得到电机架承受的沿长度方向扭转的第一载荷、沿宽度方向扭转的第二载荷以及沿高度方向的轴向载荷。

本实施例中，电机架例如为空调器室外机电机架，载荷例如为空调器室外机中的部件对电机架施加的外载荷。

参阅图2，以电机架的中心为原点，建立空间坐标系。当电机架为空调器室外机电机架时，可以看出：室外机底盘和室外机顶盖朝下跌落时，都会对电机架施加沿x轴扭转的扭矩，这二者跌落产生的总扭矩用mx表示；室外机左侧板和室外机右侧板朝下跌落时，都会对电机架施加沿y轴扭转的扭矩，这二者跌落产生的总扭矩用my表示；室外机面板和室外机冷凝器向下跌落时，都会对电机架施加沿z轴的轴向力，这二者跌落产生的总载荷用fz表示。本实施例中，空间坐标系的x轴方向为沿电机架的宽度方向，空间坐标系的y轴方向为沿电机架的长度方向，空间坐标系的z轴方向为沿电机架的高度方向。

根据本公开的实施例，当电机架用于空调器室外机时，电机架承受的载荷包括底盘跌落载荷、顶盖跌落载荷、左侧板跌落载荷、右侧板跌落载荷、面板跌落载荷、冷凝器跌落载荷。

沿长度方向扭转的第一载荷包括左侧板跌落载荷和右侧板跌落载荷，沿宽度方向扭转的第二载荷包括底盘跌落载荷和顶盖跌落载荷，沿高度方向的轴向载荷包括面板跌落载荷和冷凝器跌落载荷。

操作s120，分别根据第一载荷、第二载荷、轴向载荷计算电机架沿长度方向的第一扭转刚度、沿宽度方向的第二扭转刚度以及沿高度方向的轴向刚度。

参阅图3，根据本公开的实施例，操作s120包括子操作s120a和子操作s120b。

子操作s120a，分别计算电机架在第一载荷、第二载荷、轴向载荷下的最大变形量。本实施例中，利用有限元分析法，分别计算电机架在第一载荷、第二载荷、轴向载荷下的最大变形量。

具体地，以上述空调器室外机电机架为例，建立电机架的计算机辅助设计(computeraideddesign，cad)模型，并将电机架的cad模型导入有限元分析软件(例如：ansys、abaqus等)，有限元分析软件对电机架的cad模型进行复制，得到三份相同的cad模型，以分别计算电机架在沿x轴扭转扭矩、沿y轴扭转扭矩以及沿z轴轴向力下的最大变形量。

计算电机架在沿x轴扭转、沿y轴扭转以及沿z轴轴向载荷下的最大变形量时，可以向有限元分析软件中输入预先设置好的扭矩或载荷，例如沿x轴扭转的扭矩、沿y轴扭转的扭矩均设置为100nm，沿z轴轴向的载荷设置为100n，有限元分析软件根据预先设置好的扭矩、载荷以及电机架cad模型，可以得到电机架在第一载荷、第二载荷、轴向载荷下电机架的最大变形量。可以理解的是，预先设置好的扭矩、载荷也可以为其他值，但是不能过大，防止电机架变形过大导致分析结果不是线性的。

子操作s120b，分别根据第一载荷、第二载荷、轴向载荷下的最大变形量计算第一扭转刚度、第二扭转刚度以及轴向刚度。

具体地，根据第一载荷、第二载荷、轴向载荷下的最大变形量以及对应施加的扭矩或载荷分别计算电机架在第一载荷、第二载荷、轴向载荷下的刚度。仍以上述空调器室外机电机架为例，得到的刚度分别为：

kx＝mx/dx

ky＝my/dy

kz＝fz/dz

其中，kx为沿x轴扭转的刚度，mx为沿x轴扭转的扭矩，dx为沿x轴扭转扭矩的最大变形量，ky为沿y轴扭转的刚度，my为沿y轴扭转的扭矩，dy为沿y轴扭转扭矩的最大变形量，kz为沿z轴轴向的刚度，fz为沿z轴的轴向载荷，dz为沿z轴轴向载荷的最大变形量。

操作s130，根据第一扭转刚度、第二扭转刚度以及轴向刚度分析电机架的静强度。

本实施例中，预先分别设置电机架沿长度方向的第一刚度阈值、沿宽度方向的第二刚度阈值以及沿高度方向的轴向刚度阈值，根据第一扭转刚度、第二扭转刚度、轴向刚度、第一刚度阈值、第二刚度阈值以及轴向刚度阈值分析电机架的静强度。具体地，当第一扭转刚度小于第一刚度阈值，或者第二扭转刚度小于第二刚度阈值，或者轴向刚度小于轴向刚度阈值时，电机架的静强度不合格，只有当第一扭转刚度不小于第一刚度阈值，并且第二扭转刚度不小于第二刚度阈值，并且轴向刚度不小于轴向刚度阈值时，电机架的静强度合格。

对于上述空调器室外机电机架，第一刚度阈值例如为kx′＝120n，第二刚度阈值例如为ky′＝10n，轴向刚度阈值例如为kz′＝200n/mm，若第一扭转刚度、第二扭转刚度、轴向刚度中任一刚度小于其对应的刚度阈值，则认为电机架在该载荷类型下的强度不够，需要进行修改优化，从而提高电机架的合格率以及耐用性。本领域技术人员可以根据本实施例描述得到其它刚度阈值的取值。

本实施例中，根据空调器室外机电机架在六个面跌落过程中承受的载荷分析电机架静强度，增强电机架静强度分析准确度，可在电机架流入市场前提前发现电机架因复杂物流运输条件导致的跌落强度薄弱点，从而作出相应的优化整改措施，提高电机架的合格率，避免售后投诉，提升用户体验。

图4为本发明一实施例提供的电机架静强度分析系统的框图。

如图4所示，该电机架静强度分析系统400包括分类模块410、计算模块420以及分析模块430。系统400可以用于执行参考图1-图3所描述的电机架静强度分析方法。

分类模块410例如可以执行操作s110，用于对电机架承受的载荷进行分类，得到电机架承受的沿长度方向扭转的第一载荷、沿宽度方向扭转的第二载荷以及沿高度方向的轴向载荷。

计算模块420例如可以执行操作s120，用于分别根据第一载荷、第二载荷、轴向载荷计算电机架沿长度方向的第一扭转刚度、沿宽度方向的第二扭转刚度以及沿高度方向的轴向刚度。

分析模块430例如可以执行操作s130，用于根据第一扭转刚度、第二扭转刚度以及轴向刚度分析电机架的静强度。

本实施例中，当电机架用于空调器室外机时，电机架承受的载荷包括：底盘跌落载荷、顶盖跌落载荷、左侧板跌落载荷、右侧板跌落载荷、面板跌落载荷、冷凝器跌落载荷。

第一载荷包括左侧板跌落载荷和右侧板跌落载荷，第二载荷包括底盘跌落载荷和顶盖跌落载荷，轴向载荷包括面板跌落载荷和冷凝器跌落载荷。

本实施例中未尽之细节，请参阅前述图1所示实施例中的电机架静强度分析方法，此处不再赘述。

根据本公开的实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意多个、或其中任意多个的至少部分功能可以在一个模块中实现。根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以被拆分成多个模块来实现。根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑阵列(pla)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(asic)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式的硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的一个或多个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。

例如，分类模块410、计算模块420以及分析模块430中的任意多个可以合并在一个模块中实现，或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者，这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合，并在一个模块中实现。根据本公开的实施例，分类模块410、计算模块420以及分析模块430中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑阵列(pla)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(asic)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，分类模块410、计算模块420以及分析模块430中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。