CN106295079A - 一种变矩器的优化设计方法 - Google Patents

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刘亚南
杨丽
李国强
雷福斗
赵如愿
马英华
任秀
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Shantui Chutian Construction Machinery Co Ltd
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Abstract

本发明涉及机械制造技术领域，尤其涉及一种变矩器的优化设计方法。包括：获取已有变矩器三维模型；修改所述变矩器三维模型中的尺寸，生成新的变矩器三维模型；对所述新的变矩器三维模型进行有限元分析得到有限元分析参数；若所述有限元分析参数满足第一预设条件时，则加工获得新的变矩器实体并对所述新的变矩器实体进行性能试验获得性能参数；若所述性能参数满足第二预设条件时，则设计完成。该种方法对已有变矩器三维模型进行修改能够节省设计所需时间，同时变矩器实体通过3D打印加工获得，在设计过程省去了制造模具这一不必要步骤，进而能够节约设计成本。

Description

一种变矩器的优化设计方法
技术领域
本发明涉及机械制造技术领域，尤其涉及一种变矩器的优化设计方法。
背景技术
液力变矩器由泵轮、涡轮、导轮组成，其安装在发动机与变速箱之间以液力传动油为介质传递扭矩。而导轮主要起到变扭矩的作用，一般情况下固定不动。
目前，国内变矩器的设计一般都是以有限元分析为基础，通过给定的预设条件参数进行导轮叶栅的设计开发；重新建构叶栅或者对已有叶栅结构进行更改，经过有限元分析后，制作出模具，最后制作出导轮，通过性能试验对设计进行验证；变矩器整个的设计周期较长，因为需要制作模具，整个设计成本也较高。
因此如何提出一种变矩器的设计方法，能够解决现有技术中变矩器设计周期长、设计成本较高，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种变矩器的优化设计方法，能够解决现有技术中变矩器设计周期长、设计成本较高。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
提供一种变矩器的优化设计方法，包括：
获取已有变矩器三维模型；
修改所述变矩器三维模型中的尺寸，生成新的变矩器三维模型；
对所述新的变矩器三维模型进行有限元分析得到有限元分析参数；
若所述有限元分析参数满足第一预设条件时，则加工获得新的变矩器实体并对所述新的变矩器实体进行性能试验获得性能参数；
若所述性能参数满足第二预设条件时，则设计完成。
作为优选，所述修改所述变矩器三维模型中的尺寸的步骤为：修改变矩器三维模型中的导轮尺寸。
作为优选，还包括：
若新的变矩器三维模型不符合第一预设条件，则返回修改所述变矩器三维模型中的尺寸，生成新的变矩器三维模型。
作为优选，还包括：
若试验参数不符合第二预设条件，则返回修改所述变矩器三维模型中的尺寸，生成新的变矩器三维模型。
作为优选，所述第一预设条件包括变矩器变形量，若所述有限元分析参数小于变矩器变形量时，则通过3D打印加工获得新的变矩器实体并对所述新的变矩器实体进行性能试验获得性能参数。
作为优选，所述第二预设条件包括变矩器效率、能容以及变矩系数，获得性能参数包括第一参数、第二参数、第三参数，若第一参数不小于所述变矩器效率、第二参数不小于能容、第三参数不小于变矩系数时，则设计完成。
本发明中，通过对已有的变矩器尺寸数据进行修改得到新的变矩器，然后对得到的新的变矩器三维模型进行有限元分析，根据分析结果将符合预设条件的性的变矩器三维模型通过3D打印加工获得新的变矩器实体，然后对变矩器实体进行性能试验，然后根据试验参数与预设条件进行对比。该种方法能够节省设计所需时间，同时变矩器实体通过3D打印加工获得，在设计过程省去了制造模具这一不必要步骤，进而能够节约设计成本。
附图说明
图1是本发明提供的变矩器的优化设计方法的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，本实施例中提供了一种变矩器的优化设计方法，该方法能够节省设计时间，同时还能节省设计成本，该方法包括如下步骤：
获取已有变矩器三维模型；
已有变矩器三维模型是指已经建立好的变矩器三维模型，该变矩器三维模型可通过三维绘图设计软件获得，其中三维绘图设计软件可以是Solidworks、Pro/E、UG、CATIA中的任一种。
修改所述变矩器三维模型中的尺寸，生成新的变矩器三维模型；
其中所述修改所述变矩器三维模型中的尺寸的步骤为：修改变矩器三维模型中的导轮尺寸。本实施例中具体为修改导轮中叶栅的尺寸，即对叶栅进行切除深度的修改。该步骤通过对已有变矩器三维模型的尺寸数据进行修改，能够有效的节省变矩器初期设计时间。
对所述新的变矩器三维模型进行有限元分析得到有限元分析参数；
有限元分析参数是指变矩器变形量，其中变矩器变形量包括导轮极限应力产生后导轮叶栅根部的最大变形量、涡轮极限应力产生后涡轮叶片根部的最大变形量。其中有限元分析使用的有限元分析工具为ANSYS，本实施例中主要是通过ANSYS分析变矩器流入液压油时的流体力学分析。
若所述有限元分析参数满足第一预设条件时，则加工获得新的变矩器实体并对所述新的变矩器实体进行性能试验获得性能参数；
第一预设条件是指变矩器的变形量，有限元分析参数包括第四参数，若第四参数小于导轮极限应力产生后导轮叶栅根部的最大变形量时，则通过3D打印加工获得新的变矩器实体并对所述新的变矩器实体进行性能试验获得性能参数。该步骤能够节省制造模具这一步骤，不仅节省了设计时间还节省了设计成本。
若所述性能参数满足第二预设条件时，则设计完成。
所述第二预设条件包括变矩器效率、能容以及变矩系数，获得性能参数包括第一参数、第二参数、第三参数，若第一参数不小于所述变矩器效率、第二参数不小于能容、第三参数不小于变矩系数时，则设计完成。其中第一参数是指性能试验获得的变矩器的效率，第二参数是指性能试验获得的变矩器的能容，第三参数是指性能试验获得的变矩器的变矩系数。
本实施例提供的方法还包括：
若新的变矩器三维模型不符合第一预设条件，则返回修改所述变矩器三维模型中的尺寸，生成新的变矩器三维模型。
该步骤直到新的变矩器三维模型符合第一预设条件后不再执行。
为了解决试验参数不符合第二预设条件的问题，本实施例中还包括：
若试验参数不符合第二预设条件，则返回修改所述变矩器三维模型中的尺寸，生成新的变矩器三维模型。
该步骤通过对变矩器三维模型尺寸的不断修改，使新的变矩器三维模型符合第一预设条件、新的变矩器实体性能试验符合第二预设条件。
所述第一预设条件包括变矩器变形量，
注意，以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施方式的限制，上述实施方式和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种变矩器的优化设计方法，其特征在于，包括：
获取已有变矩器三维模型；
修改所述变矩器三维模型中的尺寸，生成新的变矩器三维模型；
对所述新的变矩器三维模型进行有限元分析得到有限元分析参数；
若所述有限元分析参数满足第一预设条件时，则加工获得新的变矩器实体并对所述新的变矩器实体进行性能试验获得性能参数；
若所述性能参数满足第二预设条件时，则设计完成。
2.根据权利要求1所述的变矩器的优化设计方法，其特征在于，所述修改所述变矩器三维模型中的尺寸的步骤为：修改变矩器三维模型中的导轮尺寸。
3.根据权利要求2所述的变矩器的优化设计方法，其特征在于，还包括：
若新的变矩器三维模型不符合第一预设条件，则返回修改所述变矩器三维模型中的尺寸，生成新的变矩器三维模型。
4.根据权利要求3所述的变矩器的优化设计方法，其特征在于，还包括：
若试验参数不符合第二预设条件，则返回修改所述变矩器三维模型中的尺寸，生成新的变矩器三维模型。
5.根据权利要求4所述的变矩器的优化设计方法，其特征在于，所述第一预设条件包括变矩器变形量，若所述有限元分析参数小于变矩器变形量时，则通过3D打印加工获得新的变矩器实体并对所述新的变矩器实体进行性能试验获得性能参数。
6.根据权利要求5所述的变矩器的优化设计方法，其特征在于，所述第二预设条件包括变矩器效率、能容以及变矩系数，获得性能参数包括第一参数、第二参数、第三参数，若第一参数不小于所述变矩器效率、第二参数不小于能容、第三参数不小于变矩系数时，则设计完成。
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