一种分析减速箱启动力矩方法与流程

本发明涉及减速器的，具体涉及一种分析减速箱启动力矩方法。

背景技术：

1、减速箱系统的启动力矩是一项与效率相关的重要参数，并且由于其检测在产线中的易实现性，常常作为质量控制的指标之一。减速箱系统启动力矩的大小不仅与轴承类型、轴承参数、轴的尺寸、各级减速比、轴承位置等相关，而且与相关公差尺寸链也存在密切的关系。

2、因此，在减速器的前期开发阶段如何对启动力矩进行评估是非常重要的事项，但是由于影响减速箱系统启动力矩的因素十分广泛，导致项目前期的启动力矩评估带来了相当的难度。

技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种分析减速箱启动力矩方法，以解决现有技术中由于影响减速箱系统启动力矩的因素十分广泛，导致项目前期的启动力矩评估带来了相当的难度的技术问题。

2、本发明提供了一种分析减速箱启动力矩方法，包括：

3、s1、基于减速器的速比参数、轴承参数、轴承外圈、轴承座的径向配合参数和轴向配合参数构建减速器的3d模型；

4、s2、对所述3d模型中所述关键设计参数按照中间轴和输出轴进行参数分类分组，并对所述3d模型进行有限元分析求解，分别输出中间轴和输出轴的轴向预紧力；

5、s3、基于所述轴向预紧力和轴承参数计算单个轴承的启动力矩，并基于单个所述轴承的启动力矩和速比参数计算减速器总成系统的启动力矩；

6、s4、对所述减速器总成系统的启动力矩进行单变量影响趋势回归分析，得到所述减速器总成系统的启动力矩随输出轴轴向预紧量的变化趋势和所述减速器总成系统的启动力矩随中间轴轴向预紧量的变化趋势；

7、s5、基于所述变化趋势中所述减速器总成系统的启动力矩随输出轴轴向预紧量和减速器总成系统的启动力矩随中间轴轴向预紧量的取值分别计算所述减速器启动力矩的上边界和下边界。

8、可选地，所述并对所述3d模型进行有限元分析求解，包括：

9、对所述3d模型中的部件进行网格划分，包括对所述3d模型中的电机端壳体、减速器端壳体和差速器壳体划分为2阶4面体网格；对所述3d模型中的中间轴大齿轮、中间轴小齿轮、轴承滚子、轴承内圈、轴承外圈进行简化并划分为1阶6面体网格，螺栓简化为梁单元并通过rbe2与壳体螺栓孔连接，然后赋予所述部件对应的材料属性。

10、可选地，所述并对所述3d模型进行有限元分析求解，还包括：

11、对所述3d模型进行接触关系设置、边界约束以及载荷施加。

12、可选地，所述基于所述轴向预紧力和轴承参数计算单个轴承的启动力矩，包括：

13、单个所述轴承的启动力矩的计算公式表示为：

14、t＝eμcosβfa

15、其中，e为所述轴承滚子的端面与挡边的接触位置，μ为所述轴承滚子的端面与挡边的滑动摩擦系数，β为所述轴承滚子的锥角的1/2，fa为轴向预紧力。

16、可选地，所述并基于单个所述轴承的启动力矩和速比参数计算减速器总成系统的启动力矩，包括：

17、tsystem＝(tm1+tm2)/r1+(t01+t02)/r2/r1

18、其中，tm1和tm2分别为中间轴的两个轴承的启动力矩，t01和t02分别为输出轴的两个轴承的启动力矩，r1为一级速比，r2为二级速比。

19、可选地，所述减速器总成系统的启动力矩随输出轴轴向预紧量的变化趋势和所述减速器总成系统的启动力矩随中间轴轴向预紧量的变化趋势，包括：

20、当中间轴轴向预紧量、径向过盈量均取最小值，且输出轴轴向预紧量、径向过盈量均取最大值时，减速器系统启动力矩最小；当中间轴向预紧量、径向过盈量均取最大值，且输出轴轴向预紧量、径向过盈量均取最小值时，减速器系统启动力矩最大。

21、可选地，所述基于所述变化趋势中所述减速器总成系统的启动力矩随输出轴轴向预紧量和减速器总成系统的启动力矩随中间轴轴向预紧量的取值分别计算所述减速器启动力矩的上边界和下边界，包括：

22、基于中间轴轴向预紧量、径向过盈量均取最小值，且输出轴轴向预紧量、径向过盈量均取最大值时，重复步骤s3计算减速器启动力矩的下边界；基于中间轴向预紧量、径向过盈量均取最大值，且输出轴轴向预紧量、径向过盈量均取最小值时，重复步骤s3计算减速器启动力矩的上边界。

23、相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

24、采用分类降维的思路减少减速箱的计算量，通过有限元方法与理论解析方法相结合的方式，并通过单变量回归分析法，得到单因素的影响趋势，并据此延拓样本空间达到了可计算出整个样本空间中减速器启动力矩下边界与上边界的目的。通过分类降维的思路减少了计算量，并通过有限元方法与解析方法的结合、趋势分析与分析空间延拓相结合以较小的代价计算出了减速箱启动力矩的上、下边界，降低了评估难度，为前期开发工作打好坚实的基础。

技术特征：

1.一种分析减速箱启动力矩方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的分析减速箱启动力矩方法，其特征在于，所述并对所述3d模型进行有限元分析求解，包括：

3.如权利要求2所述的分析减速箱启动力矩方法，其特征在于，所述并对所述3d模型进行有限元分析求解，还包括：

4.如权利要求3所述的分析减速箱启动力矩方法，其特征在于，所述基于所述轴向预紧力和轴承参数计算单个轴承的启动力矩，包括：

5.如权利要求4所述的分析减速箱启动力矩方法，其特征在于，所述并基于单个所述轴承的启动力矩和速比参数计算减速器总成系统的启动力矩，包括：

6.如权利要求5所述的分析减速箱启动力矩方法，其特征在于，所述减速器总成系统的启动力矩随输出轴轴向预紧量的变化趋势和所述减速器总成系统的启动力矩随中间轴轴向预紧量的变化趋势，包括：

7.如权利要求6所述的分析减速箱启动力矩方法，其特征在于，所述基于所述变化趋势中所述减速器总成系统的启动力矩随输出轴轴向预紧量和减速器总成系统的启动力矩随中间轴轴向预紧量的取值分别计算所述减速器启动力矩的上边界和下边界，包括：

技术总结
本发明提供了一种分析减速箱启动力矩方法，通过采用分类降维的思路减少减速箱的计算量，通过有限元方法与理论解析方法相结合的方式，并通过单变量回归分析法，得到单因素的影响趋势，并据此延拓样本空间达到了可计算出整个样本空间中减速器启动力矩下边界与上边界的目的。通过分类降维的思路减少了计算量，并通过有限元方法与解析方法的结合、趋势分析与分析空间延拓相结合以较小的代价计算出了减速箱启动力矩的上、下边界，降低了评估难度，为前期开发工作打好坚实的基础。

技术研发人员：唐亚卓,黎伟
受保护的技术使用者：江苏御传新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6