汽车动力总成振动包络体制作校核方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于汽车技术领域，涉及汽车动力总成振动包络体，具体涉及汽车动力总 成振动包络体制作校核方法。
【背景技术】
[0002] 在汽车研发过程中，经常会碰到发动机和变速箱总成（以下简称动总）与周边边 界（如车身钣金）间隙低于设计目标值的情况。比如考虑到动总和车辆在运行过程中的振 动，根据经验要求动总与周边相对运动件理论间隙保守要求25mm以上，而实际的布置间隙 达不到目标值要求，而且要增大此间隙会带来其他方面较大的成本投入，此时就需要评估 此间隙是否可以接受。
[0003]目前根据项目研发所处的阶段不同会有不同的评估办法：如果项目处于概念设计 阶段则采用类比法，即排查相同型号动总或者其他型号的动总在现有车型项目上是否有间 隙小于目标值的，如果有类似情况，且未发现干涉的，则评估此间隙可以接受。如果没有发 现类似情况的，则只能根据经验主观评估接受或者更改相关件来增大此间隙。如果项目处 于数字设计阶段则依靠制作简易动总包络来评估，具体办法就是根据悬置软垫所允许的动 总在整车±X、土Y、土Z轴六个方向的极限位移和绕三个轴的极限转角生成相应的动总位 置，形成简易振动包络体，通过校核这种简易包络体与周边间隙来判断动总位置是否合适。
[0004] 实践证明简易包络体跟实际动总的振动包络存在差异：首先，简易包络无法完全 包含实际的动总载荷工况，且简易包络仅仅是根据动总在整车±x、土Y、土Z轴三个方向的 极限位移和绕这三个轴的极限转角而制作的，每一个极限分别对应一个动总位置，位移与 转角不叠加。而实际动总在振动过程中是非常复杂的，存在位移和转角叠加的情况；其次， 动总实际的转动是绕着动总的惯性轴转动，而简易包络体是简单处理成动总沿着平行于X、 Y、Z的轴旋转。综上所述，简易包络无法真实模拟出动总在实际工况下的振动情况，从而会 造成在项目数字设计阶段的判断失误，一方面会将问风险带入到项目的实车路试阶段，如 果此时再发现问题，进行调整动总位置或更改关联零部件，那么无疑将会是重大的设计失 误；另一方面，如果实际动总与周边间隙不会存在问题，而由于简易包络的不精确导致需要 更改相关件或移动位置而造成其他性能或功能的妥协，导致给整个项目带来巨大的成本浪 费、周期风险或性能缺陷。
【发明内容】
[0005] 根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种汽车动力总成 振动包络体制作校核方法，通过计算机仿真和三维绘图软件相结合，为项目数字设计阶段 判断动总与边界间隙临界状况提供依据，从而提高判断准确度，规避设计风险，为企业减少 新开发车型开发成本的浪费和上市周期的风险。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
[0007] -种汽车动力总成振动包络体制作校核方法，该方法包括以下步骤：步骤一、收 集发动机、变速箱、悬置数模数据，及发动机质量、变速箱质量、变速箱质心坐标、变速箱速 比、悬置解耦参数、悬置软垫的刚度参数；步骤二、根据发动机、变速箱、悬置质心坐标计 算出动力总成在静止状态下的动力总成质心坐标；步骤三、根据静止状态下的动力总成 质心坐标，通过计算机仿真软件计算动力总成在典型和极端工况下的动力总成质心坐标 和转角；步骤四、将步骤三计算的动力总成质心移动坐标和转角导入三维数模软件生成 动力总成包络；步骤五、校核动力总成包络与周边件间隙并输出布置校核报告。所述发 动机质量包含发动机本身质量和安装在发动机上的附件质量。所述步骤二根据局部坐 标系下的发动机、变速箱质心坐标绘制出整车坐标系下的发动机、变速箱的质心，在整车 坐标系下测量出发动机、变速箱的质心坐标（xr，Yl'，Z1'），（X2'，Y2'，Z2'），根据公式
十算出整车坐标系下的动力 总成的质心坐标（X，Y，Z)。所述发动机、变速箱、悬置数模数据用于验证动力总成质心坐 标、悬置中心点坐标以及动力总成包络计算结果。所述动力总成质心坐标计在动总受重力 状态下计算。所述步骤四包络体生成初始位置是整车坐标系原点位置，将布置状态下的动 总数模质心移动到整车坐标原点位置，将动总数模按照动总静止状态下的质心坐标的反向 坐标，即以（-X，-Y，-Z)为变化量进行移动，从而将动总质心坐标归零，导出数模。所述动总 包络体跟周边安装在车身上的刚性零部件间隙要求多5mm，动总包络体跟周边柔性零部件 间隙要求多10mm。
[0008] 本发明有益效果是：本发明通过计算机仿真和三维绘图软件相结合，为项目数字 设计阶段判断动总与边界间隙临界状况提供依据，从而提高判断准确度，规避设计风险，为 企业减少新开发车型开发成本的浪费和上市周期的风险。
【附图说明】
[0009] 下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
[0010] 图1是动总包络体制作流程图。
[0011] 图2是需要收集的发动机、变速箱质心等参数。
[0012] 图3是动总的典型和极限运动工况。
[0013] 图4是实施例1中某款车型动总上的后悬置托臂与转向机间隙情况
[0014]图5是后悬置结构优化前的动总振动包络体与转向机间隙情况。
[0015] 图6是后悬置结构优化后的动总振动包络体与转向机间隙情况。
【具体实施方式】
[0016] 下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的【具体实施方式】如所涉及的各构件 的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及 操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术 方案有更完整、准确和深入的理解。
[0017] 收集相关参数：局部坐标系下的发动机、变速箱质心坐标：(XI，Yl，Zl)，（X2,Y2， Z2)及相关的坐标系说明；发动机、变速箱质量:M1、M2 ;变速箱输出轴位置坐标（X3,Y3， Z3);动总转动惯量：Ixx、Iyy、Izz、Ixy、Iyz、Ixz;变速箱速比、动力总成的安装倾角、安装 形式、最大扭矩等。
[0018] 进一步的，为确保分析结果的精确性，需注意发动机质量应该包含安装在发动机 上的附件质量，如压缩机、转向栗、预催、真空栗、悬置支架等。
[0019] 进一步的，变速箱输出轴位置即为布置状态下的差速器中心点坐标。
[0020] 进一步的，动总安装倾角为动总得布置角度a、0、y;安装形式为几点悬置，悬 置位置是左前右等形式。
[0021] 根据悬置工程师提供的局部坐标系下的发动机、变速箱质心坐标及相 关坐标系说明绘制出整车坐标系下的发动机、变速箱的质心，在整车坐标系下 测量出发动机、变速箱的质心坐标（xr，Yl