一种手动变速箱换挡摇臂惯性块的量化计算方法及系统与流程

本发明属于变速器，具体涉及一种手动变速箱换挡摇臂惯性块的量化计算方法及系统。

背景技术：

1、目前，随着生活水平的提高，轻卡变速箱的换挡舒适性越来越被人们关注，整车企业也在不断追求更好的换挡性能。其中在变速箱换挡摇臂上增加惯性块能够显著提高整体换挡性能，该方法实施简单，成本较低，在国内外变速箱上得到了广泛采用。

2、但目前针对惯性块的设计往往通过多次测试并根据测试结果来对换挡摇臂惯性块的设计进行评估和调整，并没有一种统一科学的评估方法，多次测试方法效率低且测试精度差，无法较好的协调换挡力与脱档力之间的平衡。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出了一种手动变速箱换挡摇臂惯性块的量化计算方法，对换挡过程中的转动惯量进行评估，为换挡摇臂惯性块的设计提供参考。

2、本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

3、一方面，本发明实施例提供的一种手动变速箱换挡摇臂惯性块的量化计算方法，包括以下步骤：

4、获取惯性块的转动惯量及换挡摇臂数据；

5、计算换挡过程及制动过程中惯性块的惯性力；

6、计算惯性块的最大惯性块惯量；

7、根据计算结果对惯性块进行评估。

8、进一步的，惯性块的转动惯量计算公式为：

9、

10、其中，n为刚体中质点的数量，mi为第i质点的质量，ri为第i个质点与旋转轴的距离。

11、进一步的，所述换挡摇臂数据，包括：换挡摇臂半径、换挡摇臂质量、初始换挡力、最大脱档力、最大杠杆比及软轴最大效率。

12、进一步的，计算换挡过程及制动过程中惯性块的惯性力，包括：

13、计算换挡过程中的换挡摇臂的角加速度；

14、获取制动过程中车辆平均减速度作为角加速度；

15、分别计算换挡过程及制动过程中惯性块的惯性力。

16、进一步的，计算换挡过程中的换挡摇臂的角加速度，包括：

17、假设换挡过程中换挡摇臂做匀加速圆周运动，角加速度为：

18、

19、其中，f初为初始换挡力，m为换挡摇臂质量，r为换挡摇臂半径；

20、进一步的，惯性块的惯性力计算公式为：

21、f惯＝i×α

22、其中，i为惯性块的转动惯量，α为角加速度。

23、进一步的，计算惯性块的最大惯性块惯量，包括：

24、计算换挡摇臂处最大许用外力：

25、f许用＝f最大脱档力×lmax×ηmax

26、其中，f最大脱档力为商用车的最大脱档力，lmax为商用车最大杠杆比，ηmax为软轴最大效率；

27、最大惯性块惯量为：

28、

29、其中imax为惯性块最大设计惯量，i为惯性块转动惯量，f许用为换挡摇臂处最大许用外力，m为换挡摇臂质量。

30、进一步的，根据所述惯性力和最大许用值对惯性块进行评估，包括：

31、根据换挡过程的惯性块惯性力对换挡力进行评估；

32、根据制动过程中的惯性块惯性力及最大惯性块惯量对脱档隐患进行评估。

33、另一方面，本发明实施例提供的一种手动变速箱换挡摇臂惯性块的量化计算系统，包括：

34、数据获取模块，用于获取惯性块的转动惯量及换挡摇臂数据；

35、惯性力计算模块，用于计算换挡过程及制动过程中惯性块的惯性力；

36、惯量计算模块，用于计算惯性块的最大惯性块惯量；

37、评估模块，用于根据计算结果对惯性块进行评估。

38、第三方面，本发明实施例提供的一种计算机设备，其特征在于，包括处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如权利要求1-8任一所述的一种手动变速箱换挡摇臂惯性块的量化计算方法的步骤。

39、本发明实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：

40、实现了在摇臂惯性块设计时的量化计算，对惯性块脱档隐患、最大惯性块惯量进行计算，同时可以评估加装惯性块后降低的换挡力，通过计算分析得到合适的转动惯量确保减小换挡力的同时不会出现脱挡情况，为变速箱换挡摇臂惯性块的设计提供了参考，能够降低惯性块设计时的复杂度，对不同惯性块具有普适性。

技术特征：

1.一种手动变速箱换挡摇臂惯性块的量化计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种手动变速箱换挡摇臂惯性块的量化计算方法，其特征在于，惯性块的转动惯量计算公式为：

3.根据权利要求2所述的一种手动变速箱换挡摇臂惯性块的量化计算方法，其特征在于，所述换挡摇臂数据，包括：换挡摇臂半径、换挡摇臂质量、初始换挡力、最大脱档力、最大杠杆比及软轴最大效率。

4.根据权利要求3所述的一种手动变速箱换挡摇臂惯性块的量化计算方法，其特征在于，计算换挡过程及制动过程中惯性块的惯性力，包括：

5.根据权利要求4所述的一种手动变速箱换挡摇臂惯性块的量化计算方法，其特征在于，计算换挡过程中的换挡摇臂的角加速度，包括：

6.根据权利要求4所述的一种手动变速箱换挡摇臂惯性块的量化计算方法，其特征在于，惯性块的惯性力计算公式为：

7.根据权利要求3所述的一种手动变速箱换挡摇臂惯性块的量化计算方法，其特征在于，计算惯性块的最大惯性块惯量，包括：

8.根据权利要求1所述的一种手动变速箱换挡摇臂惯性块的量化计算方法，其特征在于，根据所述惯性力和最大许用值对惯性块进行评估，包括：

9.一种手动变速箱换挡摇臂惯性块的量化计算系统，其特征在于，包括：

10.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如权利要求1-8任一所述的一种手动变速箱换挡摇臂惯性块的量化计算方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种手动变速箱换挡摇臂惯性块的量化计算方法及系统，包括以下步骤：获取惯性块的转动惯量及换挡摇臂数据；计算换挡过程及制动过程中惯性块的惯性力；计算惯性块的最大惯性快惯量；根据计算结果对惯性块进行评估。本发明实现了在摇臂惯性块设计时的量化计算，对惯性块脱档隐患、最大惯性块惯量进行计算，同时可以评估加装惯性块后降低的换挡力，确保减小换挡力的同时不会出现脱挡情况，为变速箱换挡摇臂惯性块的设计提供了参考，能够降低惯性块设计时的复杂度，对不同惯性块具有普适性。

技术研发人员：朱栋梁,李文俊,俞晓波
受保护的技术使用者：中国重汽集团济南动力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1