变速器拨叉故障分析方法、装置、电子设备及介质与流程

本技术涉及变速器，尤其涉及一种变速器拨叉故障分析方法、装置、电子设备及介质。

背景技术：

1、变速器拨叉是汽车变速器中最重要的零件之一，在变速器换挡过程中起着非常重要的作用。

2、在实际行车过程中，变速器拨叉在拨叉换挡力的作用下会产生弯曲和扭转，极易发生损坏，使变速器拨叉发生断裂。已知技术中，在诊断拨叉断裂故障件时，主要通过仿真分析，对变速器拨叉整体强度进行判定，以确定断裂故障件的断裂位置。

3、上述的方法，耗时耗力，不利于快速得到准确地分析结果。

技术实现思路

1、本技术提供一种变速器拨叉故障分析方法、装置、电子设备及介质，用以提高故障分析效率。

2、一方面，本技术提供一种变速箱拨叉故障分析方法，所述方法包括：

3、对于变速器拨叉的任一截面位置，获取拨叉换挡力和所述截面位置的预设数据，所述预设数据包括所述截面位置对应的截面宽度、截面长度、抗弯截面系数、抗扭截面系数、弯曲距离和扭转距离；

4、根据所述拨叉换挡力和所述预设数据计算所述截面位置在弯曲作用下的第一截面应力、在扭转作用下的第二截面应力，以及所述截面位置在弯曲作用和扭转作用下的最大主应力和最大剪切应力；

5、根据所述第一截面应力、所述第二截面应力、所述最大主应力和所述最大剪切应力，确定并反馈所述截面位置的分析结果，所述分析结果用于指示所述截面位置是否发生故障。

6、在另一种可能实现的方式中，所述获取拨叉换挡力，包括：

7、获取车辆换挡类型，所述车辆换挡类型包括手动换挡和气动换挡；

8、若所述车辆换挡类型为所述手动换挡，则调用第一预设规则计算所述拨叉换挡力，所述第一预设规则为：fs＝f×i1×i2×η，其中，fs用于表示所述车辆类型为手动换挡时的拨叉换挡力，f为手柄球力，i1为整车杠杆比，i2为所述变速器内部杠杆比，η为换挡效率；

9、若所述车辆换挡类型为所述气动换挡，则调用第二预设规则计算所述拨叉换挡力，所述第二预设规则为：其中，fq用于表示所述车辆类型为气动换挡时的拨叉换挡力，r1为气缸直径，r2为活塞直径，p为气压。

10、在另一种可能实现的方式中，所述获取所述截面位置的预设数据之前，所述方法还包括：

11、获取所述截面位置的基础数据和换挡数据，所述基础数据包括所述截面宽度和所述截面长度，所述换挡数据包括所述弯曲距离和所述扭转距离；

12、所述获取所述拨叉的任意截面的预设数据包括：

13、基于所述基础数据，调用第三预设规则计算所述抗弯截面系数和所述抗扭截面系数；所述第三预设规则为：z1＝b×h2/6，z2＝b2×h，其中，z1用于表示所述抗弯截面系数，z2用于表示所述抗扭截面系数，b用于表示所述截面宽度，h用于表示所述截面长度；

14、根据所述抗弯截面系数、所述抗扭截面系数、所述基础数据和所述换挡数据，确定所述截面位置的预设数据。

15、在另一种可能实现的方式中，

16、所述第一截面应力包括所述截面位置的长度方向的第一弯曲应力和宽度方向的第二弯曲应力，所述根据所述预设数据计算所述截面位置在弯曲作用下的第一截面应力，包括：

17、基于所述预设数据，调用第四预设规则计算所述第一弯曲应力和所述第二弯曲应力，所述第四预设规则为：σ1＝m/z1,σ2＝0，其中，σ1用于表示所述第一弯曲应力，σ2用于表示所述第二弯曲应力，m为弯矩，是根据所述拨叉换挡力和所述截面长度得到的。

18、在另一种可能实现的方式中，所述第二截面应力包括所述截面位置的长度方向的第一扭转应力和宽度方向的第二扭转应力，所述根据所述预设数据计算所述截面位置在扭转作用下的第二截面应力，包括：

19、基于所述预设数据，调用第五预设规则计算所述第一扭转应力和所述第二扭转应力，所述第五预设规则为：τ1＝t/α×z2，τ2＝τ1×γ，其中，τ1用于表示所述第一扭转应力，τ2用于表示所述第二扭转应力，t为扭矩，α和γ为计算常数，由预设规则得到。

20、在另一种可能实现的方式中，所述根据所述预设数据计算所述截面位置的最大主应力和最大剪切应力，包括：

21、基于所述预设数据，调用第六预设规则计算所述最大主应力，所述第六预设规则为：

22、基于所述预设数据，调用第七预设规则计算所述最大剪切应力，所述第七预设规则为：

23、其中，σmax用于表示所述最大主应力，τmax用于表示所述最大剪切应力，σ用于表示所述截面位置的第一截面应力，τ用于表示所述截面位置的第二截面应力。

24、在另一种可能实现的方式中，所述根据所述第一截面应力、所述第二截面应力、所述最大主应力和所述最大剪切应力，确定并反馈所述截面位置的分析结果，包括：

25、获取预设标准值表，所述预设标准值表包括第一标准截面应力、第二标准截面应力、最大标准主应力和最大标准剪切应力；

26、通过将所述第一截面应力、所述第二截面应力、所述最大主应力和所述最大剪切应力，分别与对应的第一标准截面应力，或者，第二标准截面应力，或者，最大标准主应力，或者，最大标准剪切应力作比较，得到所述截面位置的分析结果。

27、第二方面，本技术提供一种变速箱拨叉故障分析装置，包括：

28、获取模块，用于对于变速器拨叉的任一截面位置，获取拨叉换挡力和所述截面位置的预设数据，所述预设数据包括所述截面位置对应的截面宽度、截面长度、抗弯截面系数、抗扭截面系数、弯曲距离和扭转距离；

29、计算模块，用于根据所述拨叉换挡力和所述预设数据计算所述截面位置在弯曲作用下的第一截面应力、在扭转作用下的第二截面应力，以及所述截面位置在弯曲作用和扭转作用下的最大主应力和最大剪切应力；

30、分析模块，用于根据所述第一截面应力、所述第二截面应力、所述最大主应力和所述最大剪切应力，确定并反馈所述截面位置的分析结果，所述分析结果用于指示所述截面位置是否发生故障。

31、在另一种可能实现的方式中，获取模块具体用于：

32、获取车辆换挡类型，所述车辆换挡类型包括手动换挡和气动换挡；

33、若所述车辆换挡类型为所述手动换挡，则调用第一预设规则计算所述拨叉换挡力，所述第一预设规则为：fs＝f×i1×i2×η，其中，fs用于表示所述车辆类型为手动换挡时的拨叉换挡力，f为手柄球力，i1为整车杠杆比，i2为所述变速器内部杠杆比，η为换挡效率；

34、若所述车辆换挡类型为所述气动换挡，则调用第二预设规则计算所述拨叉换挡力，所述第二预设规则为：其中，fq用于表示所述车辆类型为气动换挡时的拨叉换挡力，r1为气缸直径，r2为活塞直径，p为气压。

35、在另一种可能实现的方式中，获取模块还用于：

36、获取所述截面位置的基础数据和换挡数据，所述基础数据包括所述截面宽度和所述截面长度，所述换挡数据包括所述弯曲距离和所述扭转距离；

37、所述获取所述拨叉的任意截面的预设数据包括：

38、基于所述基础数据，调用第三预设规则计算所述抗弯截面系数和所述抗扭截面系数；所述第三预设规则为：z1＝b×h2/6，z2＝b2×h，其中，z1用于表示所述抗弯截面系数，z2用于表示所述抗扭截面系数，b用于表示所述截面宽度，h用于表示所述截面长度；

39、根据所述抗弯截面系数、所述抗扭截面系数、所述基础数据和所述换挡数据，确定所述截面位置的预设数据。

40、在另一种可能实现的方式中，计算模块具体用于：

41、所述第一截面应力包括所述截面位置的长度方向的第一弯曲应力和宽度方向的第二弯曲应力；

42、基于所述预设数据，调用第四预设规则计算所述第一弯曲应力和所述第二弯曲应力，所述第四预设规则为：σ1＝m/z1,σ2＝0，其中，σ1用于表示所述第一弯曲应力，σ2用于表示所述第二弯曲应力，m为弯矩，是根据所述拨叉换挡力和所述截面长度得到的。

43、在另一种可能实现的方式中，计算模块具体用于：

44、所述第二截面应力包括所述截面位置的长度方向的第一扭转应力和宽度方向的第二扭转应力；

45、基于所述预设数据，调用第五预设规则计算所述第一扭转应力和所述第二扭转应力，所述第五预设规则为：τ1＝t/α×z2，τ2＝τ1×γ，其中，τ1用于表示所述第一扭转应力，τ2用于表示所述第二扭转应力，t为扭矩，α和γ为计算常数，由预设规则得到。

46、在另一种可能实现的方式中，计算模块具体用于：

47、基于所述预设数据，调用第六预设规则计算所述最大主应力，所述第六预设规则为：

48、基于所述预设数据，调用第七预设规则计算所述最大剪切应力，所述第七预设规则为：

49、其中，σmax用于表示所述最大主应力，τmax用于表示所述最大剪切应力，σ用于表示所述截面位置的第一截面应力，τ用于表示所述截面位置的第二截面应力。

50、在另一种可能实现的方式中，分析模块具体用于：

51、获取预设标准值表，所述预设标准值表包括第一标准截面应力、第二标准截面应力、最大标准主应力和最大标准剪切应力；

52、通过将所述第一截面应力、所述第二截面应力、所述最大主应力和所述最大剪切应力，分别与对应的第一标准截面应力，或者，第二标准截面应力，或者，最大标准主应力，或者，最大标准剪切应力作比较，得到所述截面位置的分析结果。

53、第三方面，本技术提供一种电子设备，包括处理器以及与所述处理器通信连接的存储器；

54、所述存储器存储计算机执行指令；

55、所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如第一方面任一项所述的方法。

56、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上第一方面任一项所述的方法。

57、本技术提供一种变速器拨叉故障分析方法、装置、电子设备及介质，其中，本技术的方法中，电子设备获取拨叉换挡力和拨叉任一截面位置的预设数据，对于任一截面位置，电子设备首先根据拨叉换挡力和对应的预设数据分别计算该截面位置在弯曲作用下的第一截面应力、在扭转作用下的第二截面应力，以及在弯曲作用和扭转作用下的最大主应力和最大剪切应力。其次，对于每个截面位置，电子设备通过计算得到的第一截面应力、第二截面应力、最大主应力和最大剪切应力，来得到该截面位置的分析结果。最后，电子设备根据各截面位置的分析结果，确定用于指示任一发生故障的截面位置的故障分析结果，并反馈该故障分析结果。

58、通过本技术的方法，电子设备在获取到拨叉任一截面的预设数据和相应的拨叉换挡力后，即可计算任一截面的第一截面应力、第二截面应力、最大主应力和最大剪切应力，基于此来判断该任一截面是否发生断裂，以确定拨叉故障件的位置。本技术的方法，节省了对拨叉进行各种建模、仿真分析的时间，从而提高了故障分析的效率。