CN102184309A

CN102184309A - 一种汽车驱动桥设计与分析方法

Info

Publication number: CN102184309A
Application number: CN 201110162933
Authority: CN
Inventors: 王丰元; 邹旭东; 柳江; 陈珊; 孙瑞峰
Original assignee: Qingdao University of Technology
Current assignee: Qingdao University of Technology
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2011-06-16
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2031-06-16
Also published as: CN102184309B

Abstract

本发明属于汽车装置与设备设计与分析技术领域，涉及一种借助于计算机系统对汽车部件进行设计并做出分析的系统平台，特别是一种汽车驱动桥设计与分析方法；包括系统启动、数据库加载、设定整车参数、选择历代产品、数据库表复制与重命名、零件库复制与重命名、选择修改设计零件、输入用户参数、导入Pro/E、模型再生、判断与选择、零件导入/删除、自动装配、有限元分析、有限元分析结果输出、干涉校验、输出装配图和生成分解图等工艺过程和步骤，各步骤有机配合运行实现对汽车驱动桥进行动态设计与分析；其系统设计思路正确，运行步骤合理，设计与分析速度快，质量好，装配图形清楚，输出准确，生产效率高。

Description

一种汽车驱动桥设计与分析方法

技术领域：

本发明属于汽车装置与设备设计与分析技术领域，涉及一种借助于计算机系统对汽车部件进行设计并做出分析的系统平台，特别是一种汽车驱动桥设计与分析方法。

背景技术：

目前，载重汽车是我国拥有自主知识产权最多的车型，也是在国民经济建设主战场上发挥重要作用的主力车型。汽车驱动桥作为载重汽车传动系统中的重要总成部件，需求量大、设计要求高、对整车性能影响大，所以对汽车驱动桥开发目标的要求和难度越来越高，主要体现在以下几个方面：一是汽车驱动桥的性能和可靠性指标愈来愈高，研发的风险加大；二是由于产品的复杂多变，开发需要考虑的变量不断增加，系统的复杂性增大；三是激烈的市场竞争要求生产厂家必须缩短产品开发的周期并降低产品开发的成本和风险。所以研制开发一套专门用于汽车驱动桥快速设计与分析的系统平台，参数化地进行汽车驱动桥的设计与分析，对于提高汽车驱动桥的性能和可靠性，减少研发风险，缩短产品开发周期，降低成本有着明显的效果。

在现有的以三维建模软件Pro/E为基础进行汽车驱动桥虚拟设计开发技术中，各汽车驱动桥生产厂家在分析传统驱动桥设计方法不足的基础上，通过对Pro/E进行二次开发，研制出针对载货汽车驱动桥的参数化设计系统。目前比较流行的方法是利用美国PTC公司为Pro/E软件提供的开发工具包Pro/TOOLKIT，用户或第三方可以通过C程序代码扩充Pro/E的系统功能，开发基于Pro/E系统的应用程序模块，从而满足用户的设计与分析要求，但要掌握Pro/TOOLKIT的二次开发方法并不容易，除对该插件使用方法的学习，还要学习C语言等，需要花费大量精力。在前期汽车驱动桥参数化设计平台的开发研究中，利用三维软件PRO/ENGINEER，结合驱动桥设计与分析的传统方法，建立针对驱动桥开发的快速响应的设计平台，使技术人员在设计过程中缩短开发时间，但该软件在使用过程中也发现存在不足，例如仅能对单个系列的载重汽车驱动桥进行设计与分析，无法实现不同系列部件的通用化。所以，归结起来，现有的汽车驱动桥设计与分析系统和方法普遍存在着工艺过程复杂，批量设计与分析功能差，软件使用和掌握难度大，开发研制产品的周期长，自动化、参数化程度低等突出缺点。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种新型的汽车驱动桥设计与分析系统方法，改进现有设计与分析系统中出现的不足，采用简单易学易用的Visual Basic6.0封装Pro/E、ANSYS，借助数据库技术实现汽车驱动桥参数化设计与分析，为汽车驱动桥设计人员提供专用的设计与分析平台。

为了实现上述目的，本发明涉及的汽车驱动桥设计与分析方法包括系统启动、数据库加载、设定整车参数、选择历代产品、数据库表复制与重命名、零件库复制与重命名、选择修改设计零件、输入用户参数、导入Pro/E、模型再生、判断与选择、零件导入/删除、自动装配、有限元分析、有限元分析结果输出、干涉校验、输出装配图和生成分解图的工艺过程和步骤，其各步骤的具体运行过程是：系统启动：先登陆汽车驱动桥参数化设计与分析系统进入待运行状态；数据库加载：支撑参数化设计与分析系统的数据库在此加载，将各相关数据库表和信息显示于各窗口，接受程序对数据库记录的读写操作以及对数据库表的添加复制删除动作；设定整车参数：显示上次设计参数，此处需加载系统参数表，包括产品名称、系列代号、历史代号、发动机最大转矩、变速器最高挡传动比和车轮滚动半径等，整车参数设定完成后产生一个以新填入的产品名称命名的文件夹，以备以后存放该产品的数据；选择历代产品：对系统加载所选系列的历代产品表，并选择一个历代产品作为此次开发设计与分析的模板；数据库表复制与重命名：将选择历代产品步骤中选择模板产品在数据库中所存放的零件数据表进行复制，并将数据库表中的产品名称重命名为新产品的名称，如将零件名称153D00001002重命名为153D00101002，153代表系列名称，D001代表单桥第1代产品，01002代表后桥板簧座这个零件；零件库复制与重命名：将选择历代产品步骤中选择的模板产品的零件库进行复制，复制到设定整车参数步骤新建的文件夹中，并将零件名称重命名为新产品的名称；选择修改设计零件：加载数据库中数据库表复制与重命名步骤中复制的新数据表并显示在窗口中，点击表中零件，系统将加载该零件的参数修改窗口；输入用户参数：系统加载选择修改设计零件步骤中零件的参数修改窗口，用户输入指定参数的修改数据，包括零件尺寸参数；导入Pro/E：将用户新设计的零件导入Pro/E中系统将自动进行计算；模型再生：由设计与分析系统自动地生成新零件；判断与选择：准确判断是否需要添加或删除新零件，如果需要添加或删除新零件，则进行添加或删除零件库中的零件；零件导入/删除：对数据库中的关于该零件的数据库表及记录等进行导入或删除；自动装配，如果不需要添加或删除零件，则进行自动装配；导入ANSYS中自动进行有限元分析：零件模型再生完毕后，若符合装配要求，则导入ANSYS中进行有限元分析；有限元分析结果输出：如结果合理，则进行输出装配图，若结果不合理，则返回输入用户参数步骤重新进行参数输入；干涉校验：对装配模型进行干涉校验；输出装配图：若没有干涉，则输出装配图，若产生干涉，则返回输入用户参数步骤重新进行参数输入；生成分解图：对装配图进行分解，分解状态清楚地显示组成装配体的零部件的形状及相对位置，对于装配体的构成表达十分有利。

本发明与现有技术相比，其系统设计思路正确，运行结构合理，设计与分析速度快，质量好，装配图形清楚，输出准确，生产效率高等优点。

附图说明：

图1为本发明的运行步骤与流程结构原理示意框图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图作进一步说明。

实施例：

本实施例涉及的汽车驱动桥设计与分析方法包括系统启动1、数据库加载2、设定整车参数3、选择历代产品4、数据库表复制与重命名5、零件库复制与重命名6、选择修改设计零件7、输入用户参数8、导入Pro/E9、模型再生10、判断与选择11、零件导入/删除12和13、自动装配14、有限元分析15、有限元分析结果输出16、干涉校验17、输出装配图18和生成分解图19的工艺过程和步骤，其各步骤的具体运行过程是：系统启动1：先登陆汽车驱动桥参数化设计与分析系统进入待运行状态；数据库加载2：支撑参数化设计与分析系统的数据库在此加载，将各相关数据库表和信息显示于各窗口，接受程序对数据库记录的读写操作以及对数据库表的添加复制删除动作；设定整车参数3：显示上次设计参数，此处需加载系统参数表，包括产品名称、系列代号、历史代号、发动机最大转矩、变速器最高挡传动比和车轮滚动半径等，设定完成后产生一个以新填入的产品名称命名的文件夹，以备以后存放该产品的数据；选择历代产品4：对系统加载所选系列的历代产品表，并选择一个历代产品作为此次开发的模板；数据库表复制与重命名5：将选择历代产品步骤中选择模板产品在数据库中所存放的零件数据表进行复制，并将数据库表中的产品名称重命名为新产品的名称，如将零件名称153D00001002重命名为153D00101002，153代表系列名称，D001代表单桥第1代产品，01002代表后桥板簧座这个零件；零件库复制与重命名6：将选择历代产品步骤中选择的模板产品的零件库进行复制，复制到设定整车参数步骤新建的文件夹中，并将零件名称重命名为新产品的名称；选择修改设计零件7：加载数据库中数据库表复制与重命名步骤中复制的新数据表并显示在窗口中，用户点击表中零件，系统将加载该零件的参数修改窗口；输入用户参数8：系统加载选择修改设计零件步骤中零件的参数修改窗口，用户输入指定参数的修改数据，主要是零件的尺寸参数；导入Pro/E9：将用户新设计的零件导入Pro/E中系统将自动进行计算；模型再生10：生成新零件；判断与选择11：准确判断是否需要添加/删除零件，如果需要添加/删除新零件，则进行添加或删除零件库中的零件；零件导入/删除12和13：对数据库中的关于该零件的数据库表及记录等进行导入或删除；自动装配：14如果不需要添加/删除零件，则进行自动装配；导入ANSYS中自动进行有限元分析15：零件模型再生完毕后，若符合装配要求，则导入ANSYS中进行有限元分析；有限元分析结果输出16：如结果合理，则进行输出装配图，若结果不合理，则返回输入用户参数步骤重新进行参数输入；干涉校验17：对装配模型进行干涉校验；输出装配图18：若没有干涉，则输出装配图，若产生干涉，则返回输入用户参数步骤重新进行参数输入；生成分解图19：对装配图进行分解，分解状态可以清楚地显示组成装配体的零部件的形状及相对位置，对于装配体的构成表达十分有利。

Claims

1.一种汽车驱动桥设计与分析方法，包括系统启动、数据库加载、设定整车参数、选择历代产品、数据库表复制与重命名、零件库复制与重命名、选择修改设计零件、输入用户参数、导入Pro/E、模型再生、判断与选择、零件导入/删除、自动装配、有限元分析、有限元分析结果输出、干涉校验、输出装配图和生成分解图的工艺过程和步骤，其特征在于各步骤的具体运行过程是：系统启动：先登陆汽车驱动桥参数化设计与分析系统进入待运行状态；数据库加载：支撑参数化设计与分析系统的数据库在此加载，将各相关数据库表和信息显示于各窗口，接受程序对数据库记录的读写操作以及对数据库表的添加复制删除动作；设定整车参数：显示上次设计参数，此处需加载系统参数表，包括产品名称、系列代号、历史代号、发动机最大转矩、变速器最高挡传动比和车轮滚动半径等，整车参数设定完成后产生一个以新填入的产品名称命名的文件夹，以备以后存放该产品的数据；选择历代产品：对系统加载所选系列的历代产品表，并选择一个历代产品作为此次开发设计与分析的模板；数据库表复制与重命名：将选择历代产品步骤中选择模板产品在数据库中所存放的零件数据表进行复制，并将数据库表中的产品名称重命名为新产品的名称；零件库复制与重命名：将选择历代产品步骤中选择的模板产品的零件库进行复制，复制到设定整车参数步骤新建的文件夹中，并将零件名称重命名为新产品的名称；选择修改设计零件：加载数据库中数据库表复制与重命名步骤中复制的新数据表并显示在窗口中，点击表中零件，系统将加载该零件的参数修改窗口；输入用户参数：系统加载选择修改设计零件步骤中零件的参数修改窗口，用户输入指定参数的修改数据，包括零件尺寸参数；导入Pro/E：将用户新设计的零件导入Pro/E中系统将自动进行计算；模型再生：由设计与分析系统自动地生成新零件；判断与选择：准确判断是否需要添加或删除新零件，如果需要添加或删除新零件，则进行添加或删除零件库中的零件；零件导入/删除：对数据库中的关于该零件的数据库表及记录等进行导入或删除；自动装配，如果不需要添加或删除零件，则进行自动装配；导入ANSYS中自动进行有限元分析：零件模型再生完毕后，若符合装配要求，则导入ANSYS中进行有限元分析；有限元分析结果输出：如结果合理，则进行输出装配图，若结果不合理，则返回输入用户参数步骤重新进行参数输入；干涉校验：对装配模型进行干涉校验；输出装配图：若没有干涉，则输出装配图，若产生干涉，则返回输入用户参数步骤重新进行参数输入；生成分解图：对装配图进行分解，分解状态清楚地显示组成装配体的零部件的形状及相对位置。