混动变速器模型的仿真方法及混动变速器与流程

本发明涉及混动变速器仿真设计，具体而言，涉及一种混动变速器模型的仿真方法及混动变速器。

背景技术：

1、在混动变速器开发过程中，往往为横置混动构型，无需集成前桥系统。此类混动变速器仿真模型相对比较容易搭建，纵置混动前驱构型的减速器包括前桥。行业内一般会将此类混动变速器拆分成两部分进行仿真分析，导致在分析此构型的混动变速器系统并不能考虑驱动桥和变速器两部分构件的相互影响，这样就无法相对准确的评估此类构型混动变速器系统的综合性能。

2、针对现有技术中的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种混动变速器模型的仿真方法及混动变速器，以解决现有技术中的无法根据混动变速器仿真模型准确预测和评估混动变速器的性能的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种混动变速器模型的仿真方法，其特征在于，包括：搭建减速器仿真模型、变速器仿真模型和驱动桥仿真模型；将驱动桥仿真模型、变速器仿真模型和减速器仿真模型进行集成，得到混动变速器的初始集成模型；将壳体网格导入初始集成模型，得到目标集成模型；创建载荷系统模型，载荷系统模型包括如下至少之一：电驱功率输入载荷模型、发动机直驱功率载荷模型以及发电机负载功率载荷模型；将载荷系统模型与目标集成模型装配连接，得到目标测试模型；将虚拟传感模型与目标测试模型装配连接，得到混动变速器模型，其中，虚拟传感模型用于对目标测试模型进行性能测试与分析。

3、进一步地，搭建驱动桥仿真模型包括：对驱动桥轴、驱动桥轴承分别进行建模并建立两者的装配关系；根据设计参数对驱动桥螺旋锥齿轮进行建模，得到驱动桥齿轮模型，设计参数包括如下至少之一：从齿节圆直径或者模数、齿数、从齿齿宽、压力角、螺旋角、齿顶高系数、刀盘直径；将驱动桥齿轮模型导入至建模得到的驱动桥轴和驱动桥轴承中。

4、进一步地，将驱动桥仿真模型、变速器仿真模型和减速器仿真模型进行集成，包括：将驱动桥轴中的输入轴与减速器仿真模型中的输出轴建立花键连接关系；分别建立驱动桥轴承、减速器仿真模型中的仿真器轴承与变速器仿真模型中的变速器轴承的轴承约束关系，轴承约束关系包括如下至少之一：内外圈配合关系、内外圈限位关系。

5、进一步地，将壳体网格导入初始集成模型，包括：建立壳体模型；利用有限元软件对壳体模型进行网格划分并添加材料；调整壳体模型，以使壳体模型的多个轴承孔均与初始集成模型上对应的多个轴承外圈的位置对齐；建立多个轴承孔均与多个轴承外圈的关联关系，其中，多个轴承孔与多个轴承外圈一一对应地设置，得到目标集成模型。

6、进一步地，在调整壳体模型之前，将壳体网格导入初始集成模型还包括：在壳体模型上建立固定约束点，固定约束点用于将壳体模型与安装基础进行固定。

7、进一步地，在建立多个轴承孔均与多个轴承外圈的关联关系之后，将壳体网格导入初始集成模型还包括：建立轴承中心点的刚度矩阵与质量矩阵并求解，轴承中心点由轴承孔和对应的轴承外圈确定得到。

8、进一步地，将载荷系统模型与目标集成模型装配连接，包括：将电驱功率输入载荷模型与目标集成模型中的减速器输入轴装配连接，或者，将发动机直驱功率载荷模型与目标集成模型中的变速器输入轴装配连接，或者，将发电机负载功率载荷模型与目标集成模型中的发电机转子轴装配连接。

9、进一步地，搭建减速器仿真模型，包括：计算齿轮宏观参数，齿轮宏观参数包括如下至少之一：中心距、齿数、模数、压力角、螺旋角、齿面宽、齿顶高系数、齿根高系数、变位系数、齿厚减薄量；基于齿轮宏观参数建立齿模型；计算轴几何参数，轴几何参数包括如下至少之一：外径、内径、长度尺寸；基于轴几何参数建立轴模型；从轴承模型库中选取合适的轴承模型；基于齿模型、轴承模型和轴模型建立减速器仿真模型。

10、进一步地，基于齿模型、轴承模型和轴模型建立减速器仿真模型，包括：建立齿模型与轴模型的连接关系，建立轴承模型与轴模型的连接关系。

11、根据本发明的一个方面，提供了一种混动变速器，混动变速器由上述的混动变速器模型的仿真方法进行仿真设计得到。

12、应用本发明的技术方案，通过将驱动桥仿真模型、变速器仿真模型和减速器仿真模型进行集成，并且利用虚拟传感模型用于对目标测试模型进行性能测试与分析，考虑了变速器内各系统的耦合影响，避免了现有技术中无法相对准确的评估此类构型混动变速器系统的综合性能的缺陷，可以实现对高集成混动变速器性能的快速、准确评估，提高产品开发一次成功率。采用本申请的技术方案，解决现有技术中的无法根据混动变速器仿真模型准确预测和评估混动变速器的性能的问题。

技术特征：

1.一种混动变速器模型的仿真方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的混动变速器模型的仿真方法，其特征在于，搭建所述驱动桥仿真模型包括：

3.根据权利要求2所述的混动变速器模型的仿真方法，其特征在于，将所述驱动桥仿真模型、所述变速器仿真模型和所述减速器仿真模型进行集成，包括：

4.根据权利要求1所述的混动变速器模型的仿真方法，其特征在于，将壳体网格导入所述初始集成模型，包括：

5.根据权利要求4所述的混动变速器模型的仿真方法，其特征在于，在调整所述壳体模型之前，将壳体网格导入所述初始集成模型还包括：

6.根据权利要求4所述的混动变速器模型的仿真方法，其特征在于，在建立多个所述轴承孔均与多个所述轴承外圈的关联关系之后，将壳体网格导入所述初始集成模型还包括：

7.根据权利要求1所述的混动变速器模型的仿真方法，其特征在于，将所述载荷系统模型与所述目标集成模型装配连接，包括：

8.根据权利要求1所述的混动变速器模型的仿真方法，其特征在于，搭建减速器仿真模型，包括：

9.根据权利要求8所述的混动变速器模型的仿真方法，其特征在于，基于所述齿模型、所述轴承模型和所述轴模型建立所述减速器仿真模型，包括：

10.一种混动变速器，其特征在于，所述混动变速器由权利要求1至9中任一项所述的混动变速器模型的仿真方法进行仿真设计得到。

技术总结
本发明提供了一种混动变速器模型的仿真方法及混动变速器，方法包括：搭建减速器仿真模型、变速器仿真模型和驱动桥仿真模型；将驱动桥仿真模型、变速器仿真模型和减速器仿真模型进行集成，得到混动变速器的初始集成模型；创建载荷系统模型，载荷系统模型包括如下至少之一：电驱功率输入载荷模型、发动机直驱功率载荷模型以及发电机负载功率载荷模型；将载荷系统模型与目标集成模型装配连接，得到目标测试模型；将虚拟传感模型与目标测试模型装配连接，得到混动变速器模型，其中，虚拟传感模型用于对目标测试模型进行性能测试与分析。本申请解决了现有技术中的无法根据混动变速器仿真模型准确预测和评估混动变速器的性能的问题。

技术研发人员：金子嵛,白学斌,于博瑞,郭相坤,郑天奇,范永琦,张雪峰
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17