CN115221619A - 一种轴向调整垫片厚度确定方法、装置、终端及存储介质 - Google Patents

一种轴向调整垫片厚度确定方法、装置、终端及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN115221619A
CN115221619A CN202210683451.4A CN202210683451A CN115221619A CN 115221619 A CN115221619 A CN 115221619A CN 202210683451 A CN202210683451 A CN 202210683451A CN 115221619 A CN115221619 A CN 115221619A
Authority
CN
China
Prior art keywords
speed reducer
thickness
axial
finite element
shim
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210683451.4A
Other languages
English (en)
Inventor
闫博
康一坡
朱学武
李俊楼
刘艳玲
张尤龙
刘明远
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FAW Group Corp
Original Assignee
FAW Group Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FAW Group Corp filed Critical FAW Group Corp
Priority to CN202210683451.4A priority Critical patent/CN115221619A/zh
Publication of CN115221619A publication Critical patent/CN115221619A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/15—Vehicle, aircraft or watercraft design
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/17—Mechanical parametric or variational design
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G06F30/23—Design optimisation, verification or simulation using finite element methods [FEM] or finite difference methods [FDM]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/08—Thermal analysis or thermal optimisation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Abstract

本发明公开了一种轴向调整垫片厚度确定方法、装置、终端及存储介质，属于汽车零部件设计技术领域，包括：分别建立减速器系统和轴向调整垫片有限元模型并分别定义其材料属性；获取减速器轴承孔特征距离和减速器工作温度范围，根据所述减速器系统有限元模型的材料属性、减速器轴承孔特征距离和减速器工作温度范围确定轴向调整垫片初始厚度；对所述减速器系统有限元模型进行施加约束加载条件，将所述轴向调整垫片有限元模型带入施加约束后的减速器系统有限元模型中；对带有轴向调整垫片的减速器系统有限元模型分别定义低温边界条件和高温工况边界条件得到轴向调整垫片厚度最大值与最小值确定轴向调整垫片最终厚度。

Description

一种轴向调整垫片厚度确定方法、装置、终端及存储介质
技术领域
本发明公开了一种轴向调整垫片厚度确定方法、装置、终端及存储介质，属于汽车零部件设计技术领域。
背景技术
减速器锥轴承通常采用加装轴承轴向调整垫片来保证减速器工作过程中锥轴承的轴向预紧，通过对锥轴承施加一定程度的轴向预紧力，可以有效提升轴承的旋转精度，避免滚动体滑动，提高轴承工作效率，并可以有效降低噪声，提高轴承的使用寿命。
在产品设计中，通常采用两种方法选择锥轴承轴向调整垫片。一种是通过试验的手段，通过加装不同厚度的锥轴承轴向调整垫片进行减速器试验，从而选择满足噪声与效率等要求的锥轴承轴向调整垫片，这种方法试验周期长，需要的物理样机较多，成本高，不能完全满足产品开发的需求。二是通过仿真手段，通过设计人员提出一个大致的锥轴承轴向调整垫片厚度范围，然后通过仿真技术方法，计算分析此范围内各个锥轴承轴向调整垫片厚度下减速器各项性能，从而选择最优的锥轴承轴向调整垫片厚度。这种方法分析周期较长，所需计算数量大，相应效率较低，并且计算分析过程中未考虑轴承外圈与减速器壳体径向过盈量的影响，精度较低。
目前现有锥轴承垫片厚度选择专利如《一种减速器垫片、减速器及减速器垫片的厚度确定方法》(CN110985639A)与《一种RV减速器机轴向间隙的调整方法》(CN110725924B)仅涉及纯数学公式计算垫片厚度，不能通过有限元分析的方法分析轴向调整垫片在高温工况、低温工况下对于减速器性能的影响，也未考虑轴承外圈与壳体存在径向过盈的影响，精度较差，不能满足实际工程需要。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提出一种轴向调整垫片厚度确定方法、装置、终端及存储介质，从而解决目前选择锥轴承轴向调整垫片的方法试验周期长、成本高和精度较低等问题。
本发明的技术方案如下：
根据本发明实施例的第一方面，提供一种轴向调整垫片厚度确定方法，包括：
分别建立减速器系统和轴向调整垫片有限元模型并分别定义其材料属性；
获取减速器轴承孔特征距离和减速器工作温度范围，根据所述减速器系统有限元模型的材料属性、减速器轴承孔特征距离和减速器工作温度范围确定轴向调整垫片初始厚度；
对所述减速器系统有限元模型进行施加约束加载条件，将所述轴向调整垫片有限元模型带入施加约束后的减速器系统有限元模型中；
对带有轴向调整垫片的减速器系统有限元模型分别定义低温边界条件和高温工况边界条件得到轴向调整垫片厚度最大值与最小值，根据所述轴向调整垫片厚度最大值与最小值确定轴向调整垫片最终厚度。
优选的是，所述轴向调整垫片初始厚度包括：差速器轴向调整垫片高温工况厚度和差速器轴向调整垫片低温工况厚度，
所述根据所述减速器系统有限元模型的材料属性、减速器轴承孔特征距离和减速器工作温度范围确定轴向调整垫片初始厚度，包括：
所述减速器系统有限元模型的材料属性、减速器轴承孔特征距离和减速器工作温度范围根据公式(1)和(2)分别确定差速器轴向调整垫片高温工况厚度和差速器轴向调整垫片低温工况厚度：
dH＝Lout×(α1-α2)×(T1-T2)+d (1)
dL＝dH×i (2)
其中：dH为差速器轴向调整垫片高温工况厚度，dL为差速器轴向调整垫片低温工况厚度，α1为减速器壳体材料热膨胀系数，α2差速器壳体材料热膨胀系数，T1为减速器工作最高温度，T2为常温，i为低温工况放大倍数。
优选的是，所述对所述减速器系统有限元模型进行施加约束加载条件，包括：
对所述减速器系统有限元模型定义减速器零部件接触与连接形式，根据减速器系统实际安装位置对模型进行装配；
对所述减速器系统有限元模型施加减速器壳体螺栓预紧力；
对所述减速器系统有限元模型施加轴承外圈径向过盈量。
优选的是，在对所述减速器系统有限元模型施加减速器壳体螺栓预紧力之前包括：
通过公式(3)获取减速器壳体螺栓预紧力：
Figure BDA0003697177140000031
其中：F为减速器壳体螺栓预紧力，T为减速器壳体螺栓拧紧力矩，K为螺栓拧紧力矩系数，D为主减速器壳体螺栓直径。
优选的是，所述对带有轴向调整垫片的减速器系统有限元模型分别定义低温边界条件和高温工况边界条件得到轴向调整垫片厚度最大值与最小值，包括：
对所述减速器系统有限元模型定义模型初始温度，定义模型低温工况为将模型整体降温到减速器工作最低温度；
通过ABAQUS有限元软件减速器系统有限元模型进行求解计算，提取低温工况下减速器壳体最大应力，通过修正差速器调整垫片低温工况厚度确定差速器轴向调整垫片厚度最大值；
对所述减速器系统有限元模型定义模型初始温度，定义模型高温工况为将模型整体升温到减速器工作最高温度；
通过ABAQUS有限元软件减速器系统有限元模型进行求解计算，提取差速器轴向调整垫片轴向接触力并判断高温工况下锥轴承是否还存有预紧力，通过修正差速器调整垫片高温工况厚度dH确定差速器轴向调整垫片厚度最小值。
优选的是，所述通过修正差速器调整垫片低温工况厚度确定差速器轴向调整垫片厚度最大值，包括：
根据公式(4)确定减速器壳体的最小静安全系数：
Figure BDA0003697177140000041
其中，SFb为减速器壳体的最小静安全系数，σb为减速器壳体材料的强度极限，σmax为减速器壳体低温工况的最大应力；
减速器壳体最小静安全系数小于一定值，则以固定步长，减小差速器调整垫片低温工况厚度，并重复通过ABAQUS有限元软件减速器系统有限元模型进行求解计算，直至减速器壳体最小静安全系数大于等于一定值，此时修正后的差速器调整垫片低温工况厚度为差速器轴向调整垫片厚度最大值。
优选的是，所述根据所述轴向调整垫片厚度最大值与最小值确定轴向调整垫片最终厚度，包括：
提取差速器轴向调整垫片厚度为最小值时温度与差速器轴向调整垫片轴向接触力关系曲线；
提取差速器轴向调整垫片厚度为最大值时温度与差速器轴向调整垫片轴向接触力关系曲线；
根据所述差速器轴向调整垫片厚度为最小值时温度与差速器轴向调整垫片轴向接触力关系曲线和差速器轴向调整垫片厚度为最大值时温度与差速器轴向调整垫片轴向接触力关系曲线确定轴向调整垫片最终厚度。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种轴向调整垫片厚度确定装置，包括：
建立有限元模型模块，用于分别建立减速器系统和轴向调整垫片有限元模型并分别定义其材料属性；
确定初始厚度模块，用于获取减速器轴承孔特征距离和减速器工作温度范围，根据所述减速器系统有限元模型的材料属性、减速器轴承孔特征距离和减速器工作温度范围确定轴向调整垫片初始厚度；
计算前处理模块，用于对所述减速器系统有限元模型进行施加约束加载条件，将所述轴向调整垫片有限元模型带入施加约束后的减速器系统有限元模型中；
确定最终厚度模块，用于对带有轴向调整垫片的减速器系统有限元模型分别定义低温边界条件和高温工况边界条件得到轴向调整垫片厚度最大值与最小值，根据所述轴向调整垫片厚度最大值与最小值确定轴向调整垫片最终厚度。
根据本发明实施例的第三方面，提供一种终端，包括：
一个或多个处理器；
用于存储所述一个或多个处理器可执行指令的存储器；
其中，所述一个或多个处理器被配置为：
执行本发明实施例的第一方面所述的方法。
根据本发明实施例的第四方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由终端的处理器执行时，使得终端能够执行本发明实施例的第一方面所述的方法。
根据本发明实施例的第五方面，提供一种应用程序产品，当应用程序产品在终端在运行时，使得终端执行本发明实施例的第一方面所述的方法。
本发明的有益效果在于：
本专利提供一种轴向调整垫片厚度确定方法、装置、终端及存储介质，在选用轴向调整垫片厚度的过程中考虑到轴承外圈与减速器壳体径向过盈量的影响，选用的轴向调整垫片可以满足减速器不同温度工况的工作需要，通过计算分析可以得到一个满足使用条件的轴向调整垫片厚度区间，设计人员可以通过加工难易程度与轴向预紧力在区间内选择轴向调整垫片厚度，通过分析方案的改进，有效减少了仿真计算时间，提升了分析效率与计算精度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
图1是根据一示例性实施例示出的一种轴向调整垫片厚度确定方法的流程图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种轴向调整垫片厚度确定方法的主减速器系统结构图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种轴向调整垫片厚度确定方法的轴向调整垫片建模示意图；
图4是根据一示例性实施例示出的一种轴向调整垫片厚度确定方法的轴承建模示意图；
图5是根据一示例性实施例示出的一种轴向调整垫片厚度确定方法的差速器轴向调整垫片轴向接触力随温度变化的曲线示意图；
图6是根据一示例性实施例示出的一种轴向调整垫片厚度确定方法的不同垫片厚度差速器轴向调整垫片轴向接触力随温度变化的曲线；
图7是根据一示例性实施例示出的一种轴向调整垫片厚度确定方法的任意垫片厚度温度与差速器轴向调整垫片轴向接触力关系曲线获取示意图；
图8是根据一示例性实施例示出的一种轴向调整垫片厚度确定方法的实施例差速器轴向调整垫片轴向接触力与温度关系曲线；
图9是根据一示例性实施例示出的一种轴向调整垫片厚度确定装置的结构示意框图；
图10是根据一示例性实施例示出的一种终端结构示意框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例提供了一种轴向调整垫片厚度确定方法，该方法由终端实现，终端可以是台式计算机或者笔记本电脑等，终端至少包括CPU等。
实施例一
图1是根据一示例性实施例示出的一种轴向调整垫片厚度确定方法的流程图，该方法用于终端中，该方法包括以下步骤：
步骤101，分别建立减速器系统和轴向调整垫片有限元模型并分别定义其材料属性，具体内容如下：
建立减速器系统有限元模型，减速器系统主要结构如图2所示，采用实体网格单元对减速器系统零部件进行建模。
为保证模型节点数量与仿真精度，减速器左壳体2、输入轴8、减速器右壳体10、中间轴12，差速器壳体14采用二阶四面体单元进行建模。减速器壳体螺栓1、输入轴轴向调整垫片5、输入轴一号球轴承6、中间轴一号球轴承7，输入轴二号球轴承9、中间轴二号球轴承11，中间轴轴向调整垫片4、差速器二号锥轴承13、差速器一号锥轴承15采用一阶六面体单元进行建模。
定义有限元模型的材料属性，包括定义材料的弹性模量，泊松比，热膨胀系数。
减速器左壳体与右壳体的材料均为铝合金，铝合金材料弹性模量为73000Mpa，泊松比为0.3，热膨胀系数为2.35×10-5/℃。输入轴与中间轴的材料为20CrMnTi，20CrMnTi材料弹性模量为210000Mpa，泊松比为0.3，热膨胀系数为1.23×10-5/℃。差速器壳体的材料为QT600，QT600材料弹性模量为172000Mpa，泊松比为0.3，热膨胀系数为1.18×10-5/℃。其余部件材料属性弹性模量均为210000Mpa，泊松比为0.3，热膨胀系数为1.18×10-5/℃。
建立差速器轴向调整垫片有限元模型，包括有限元建模，定义材料的弹性模量，泊松比，热膨胀系数。为保证仿真精度，差速器轴向调整垫片3有限元建模过程中，使用一阶六面体单元进行建模，垫片轴向至少保证4层单元，轴向调整垫片建模示意图如图3所示。轴向调整垫片材料属性弹性模量均为210000Mpa，泊松比为0.3，热膨胀系数为1.18×10-5/℃。
步骤102，获取减速器轴承孔特征距离和减速器工作温度范围，根据所述减速器系统有限元模型的材料属性、减速器轴承孔特征距离和减速器工作温度范围确定轴向调整垫片初始厚度，具体内容如下：
获取减速器轴承孔特征距离和减速器工作温度范围，轴向调整垫片初始厚度包括：差速器轴向调整垫片高温工况厚度和差速器轴向调整垫片低温工况厚度。
减速器系统有限元模型的材料属性、减速器轴承孔特征距离和减速器工作温度范围根据公式(1)和(2)分别确定差速器轴向调整垫片高温工况厚度和差速器轴向调整垫片低温工况厚度：
dH＝Lout×(α1-α2)×(T1-T2)+d (1)
dL＝dH×i (2)
其中：dH为差速器轴向调整垫片高温工况厚度，dL为差速器轴向调整垫片低温工况厚度，α1为减速器壳体材料热膨胀系数，α2差速器壳体材料热膨胀系数，T1为减速器工作最高温度，T2为常温，i为低温工况放大倍数。
由于轴向调整垫片与减速器壳体的轴向预紧量较小，为保证轴向调整垫片易于加工。在设计过程中，锥轴承外圈通常与减速器壳体存在一个初始轴向间隙.即轴向调整垫片存在一个初始厚度d，一般情况d≥1mm，轴向调整垫片在此厚度下进行预紧量设计。
具体举例如下：Lout＝180mm，α1与α2均为已知量，T1＝130℃，T2＝20℃，d＝1mm，i＝1.5，计算得出dH＝1.26mm，dL＝1.89mm。
步骤103，对所述减速器系统有限元模型进行施加约束加载条件，将所述轴向调整垫片有限元模型带入施加约束后的减速器系统有限元模型中，具体内容如下：
对所述减速器系统有限元模型定义减速器零部件接触与连接形式，根据减速器系统实际安装位置对模型进行装配。首先，创建减速器壳体螺栓1—减速器左壳体2、减速器左壳体2—差速器轴向调整垫片3、减速器左壳体2—中间轴轴向调整垫片4、减速器左壳体2—输入轴轴向调整垫片5、输入轴轴向调整垫片5—输入轴一号球轴承6、中间轴轴向调整垫片4—中间轴一号锥轴承7、差速器轴向调整垫片3—差速器一号锥轴承15、输入轴一号球轴承6—减速器左壳体2、中间轴一号锥轴承7—减速器左壳体2、差速器一号锥轴承15—减速器左壳体2、输入轴一号球轴承6—输入轴8、中间轴一号锥轴承7—中间轴12、差速器一号锥轴承15—差速器壳体14、输入轴二号球轴承9—减速器右壳体10、中间轴二号锥轴承11—减速器右壳体10、差速器二号锥轴承13—减速器右壳体10、输入轴二号球轴承9—输入轴8、中间轴二号锥轴承11—中间轴12、差速器二号锥轴承13—差速器壳体14、减速器左壳体2—减速器右壳体10的接触。
为简化模型，减少接触对数量，针对轴承进行相应简化：将轴承滚动体17与轴承内圈18连接为一体，建立轴承滚动体17—轴承外圈16的接触，如图4所示，输入轴一号球轴承6、中间轴一号锥轴承7、差速器一号锥轴承15、输入轴二号球轴承9、中间轴二号锥轴承11、差速器二号锥轴承13均采用此种方式建立连接。
对所述减速器系统有限元模型施加减速器壳体螺栓预紧力，螺栓预紧力由螺栓预紧力与螺栓拧紧力矩之间的关系式得到，施加到减速器壳体螺栓1上。
因此在对减速器系统有限元模型施加减速器壳体螺栓预紧力之前通过公式(3)获取减速器壳体螺栓预紧力：
Figure BDA0003697177140000111
其中：F为减速器壳体螺栓预紧力，T为减速器壳体螺栓拧紧力矩，K为螺栓拧紧力矩系数，D为主减速器壳体螺栓直径。
最后，对减速器系统有限元模型施加轴承外圈径向过盈量。由于轴承在装配过程中轴承外圈与减速器壳体由于公差原因存在一定程度的径向过盈量，轴承外圈与减速器壳体的径向过盈量会影响到差速器轴向调整垫片的预紧力，为保证分析精度，需要在进行分析过程中添加轴承外圈与减速器壳体径向过盈。
施加轴承外圈与减速器壳体径向公差中的最大过盈量，输入轴一号球轴承6外圈、中间轴一号球轴承7外圈、差速器一号锥轴承15外圈、输入轴二号球轴承9外圈、中间轴二号球轴承11外圈、差速器二号锥轴承13外圈均采用此种方式与减速器壳体进行径向过盈连接。
将轴承外圈与壳体径向过盈量施加到有限元模型中：输入轴一号球轴承6外圈，输入轴二号球轴承9外圈与减速器壳体直径最大过盈量为0.006mm。中间轴一号球轴承7外圈，中间轴二号球轴承11外圈与减速器壳体直径最大过盈量为0.032mm。差速器一号锥轴承15外圈、差速器二号锥轴承13外圈与减速器壳体直径最大过盈量为0.032mm。
步骤104，对带有轴向调整垫片的减速器系统有限元模型分别定义低温边界条件和高温工况边界条件得到轴向调整垫片厚度最大值与最小值，根据所述轴向调整垫片厚度最大值与最小值确定轴向调整垫片最终厚度，具体内容如下：
对所述减速器系统有限元模型定义模型初始温度，定义模型低温工况为将模型整体降温到减速器工作最低温度；通过调整差速器轴向调整垫片节点的轴向位置从而快速有效改变差速器轴向调整垫片的厚度。
具体举例如下：定义减速器有限元模型的初始温度为20℃，低温工况温度为-30℃，将差速器调整垫片低温工况厚度dL＝1.89mm代入有限元模型中。
通过ABAQUS有限元软件减速器系统有限元模型进行求解计算，提取低温工况下减速器壳体最大应力，通过修正差速器调整垫片低温工况厚度确定差速器轴向调整垫片厚度最大值；
根据公式(4)确定减速器壳体的最小静安全系数：
Figure BDA0003697177140000121
其中，SFb为减速器壳体的最小静安全系数，σb为减速器壳体材料的强度极限，σmax为减速器壳体低温工况的最大应力；
减速器壳体最小静安全系数小于一定值，则以固定步长，减小差速器调整垫片低温工况厚度，并重复通过ABAQUS有限元软件减速器系统有限元模型进行求解计算，直至减速器壳体最小静安全系数大于等于一定值，此时修正后的差速器调整垫片低温工况厚度为差速器轴向调整垫片厚度最大值。
具体举例如下：当差速器调整垫片低温工况计算厚度dL＝1.89mm时，减速器壳体最小静安全系数为0.89，小于1，如图4所示，不满足强度需求。以0.1mm为步长，减小差速器调整垫片低温工况计算厚度dL，当差速器调整垫片低温工况计算厚度dL＝1.59mm时，减速器壳体最小静安全系数为1.02，大于1，如图5所示，满足强度需求，确定差速器轴向调整垫片厚度最大值为1.59mm。
对所述减速器系统有限元模型定义模型初始温度，定义模型高温工况为将模型整体升温到减速器工作最高温度；
具体举例如下：定义减速器有限元模型的初始温度为20℃，高温工况温度为130℃，将差速器调整垫片高温工况厚度dH＝1.26mm代入有限元模型中。
通过ABAQUS有限元软件减速器系统有限元模型进行求解计算，提取差速器轴向调整垫片轴向接触力并判断高温工况下锥轴承是否还存有预紧力，通过修正差速器调整垫片高温工况厚度dH确定差速器轴向调整垫片厚度最小值。
通过提取差速器轴向调整垫片轴向接触力CFNout随温度变化的曲线，如图5所示，来判断高温工况下锥轴承是否仍存在预紧。
如果差速器轴向调整垫片轴向接触力CFNout等于0，则以固定步长，如0.05mm，增大差速器调整垫片高温工况计算厚度dH，并重复步骤S12，直至差速器轴向调整垫片轴向接触力CFNout大于0。并确定最高温度大于轴承外圈与壳体径向过盈量消失温度，以排除高温工况下轴承外圈与减速器壳体径向过盈量的影响。此时修正后的差速器调整垫片高温工况计算厚度dH即为差速器轴向调整垫片厚度最小值。
当差速器调整垫片高温工况厚度dH＝1.26mm时，差速器轴向调整垫片轴向接触力CFNout等于0。以0.05mm为步长，增大差速器调整垫片高温工况计算厚度dH，当差速器调整垫片高温工况厚度dH＝1.36mm时，差速器轴向调整垫片轴向接触力CFNout大于0，如图6所示，此时轴承外圈与壳体径向过盈量消失温度为43℃，小于130℃，确定差速器轴向调整垫片厚度最小值为1.36mm。
提取差速器轴向调整垫片厚度为最小值时温度与差速器轴向调整垫片轴向接触力关系曲线；提取差速器轴向调整垫片厚度为最大值时温度与差速器轴向调整垫片轴向接触力关系曲线。
不同调整垫片厚度的温度与差速器轴向调整垫片轴向接触力关系曲线可以通过将其中一条曲线在两条曲线围成的区域内进行纵向平移得到，如图7所示。由于差速器轴向调整垫片轴向接触力在一定程度上会影响锥轴承的工作效率，在进行垫片厚度选择过程中，需要考虑到轴向接触力的影响。根据加工难易程度，根据差速器轴向调整垫片厚度为最小值时温度与差速器轴向调整垫片轴向接触力关系曲线和差速器轴向调整垫片厚度为最大值时温度与差速器轴向调整垫片轴向接触力关系曲线确定轴向调整垫片最终厚度。
提取差速器轴向调整垫片厚度为1.36mm时，温度与差速器轴向调整垫片轴向接触力关系曲线；提取差速器轴向调整垫片厚度为1.59mm时，温度与差速器轴向调整垫片轴向接触力关系曲线。根据加工难易程度，温度与差速器轴向调整垫片轴向接触力关系曲线选择最合适的差速器轴向调整垫片厚度为1.30mm，此时差速器轴向调整垫片轴向接触力与温度变化曲线如图8所示。
实施例二
在示例性实施例中，还提供了一种轴向调整垫片厚度确定装置，如图9所示，所述装置包括：
建立有限元模型模块210，用于分别建立减速器系统和轴向调整垫片有限元模型并分别定义其材料属性；
确定初始厚度模块220，用于获取减速器轴承孔特征距离和减速器工作温度范围，根据所述减速器系统有限元模型的材料属性、减速器轴承孔特征距离和减速器工作温度范围确定轴向调整垫片初始厚度；
计算前处理模块230，用于对所述减速器系统有限元模型进行施加约束加载条件，将所述轴向调整垫片有限元模型带入施加约束后的减速器系统有限元模型中；
确定最终厚度模块240，用于对带有轴向调整垫片的减速器系统有限元模型分别定义低温边界条件和高温工况边界条件得到轴向调整垫片厚度最大值与最小值，根据所述轴向调整垫片厚度最大值与最小值确定轴向调整垫片最终厚度。
本发明在选用轴向调整垫片厚度的过程中考虑到轴承外圈与减速器壳体径向过盈量的影响，选用的轴向调整垫片可以满足减速器不同温度工况的工作需要，通过计算分析可以得到一个满足使用条件的轴向调整垫片厚度区间，设计人员可以通过加工难易程度与轴向预紧力在区间内选择轴向调整垫片厚度，通过分析方案的改进，有效减少了仿真计算时间，提升了分析效率与计算精度。
实施例三
图10是本申请实施例提供的一种终端的结构框图，该终端可以是上述实施例中的终端。该终端300可以是便携式移动终端，比如：智能手机、平板电脑。终端300还可能被称为用户设备、便携式终端等其他名称。
通常，终端300包括有：处理器301和存储器302。
处理器301可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器301可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器301也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器301可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器301还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器302可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是有形的和非暂态的。存储器302还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器302中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器301所执行以实现本申请中提供的一种轴向调整垫片厚度确定方法。
在一些实施例中，终端300还可选包括有：外围设备接口303和至少一个外围设备。具体地，外围设备包括：射频电路304、触摸显示屏305、摄像头306、音频电路307、定位组件308和电源309中的至少一种。
外围设备接口303可被用于将I/O(Input/Output，输入/输出)相关的至少一个外围设备连接到处理器301和存储器302。在一些实施例中，处理器301、存储器302和外围设备接口303被集成在同一芯片或电路板上；在一些其他实施例中，处理器301、存储器302和外围设备接口303中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现，本实施例对此不加以限定。
射频电路304用于接收和发射RF(Radio Frequency，射频)信号，也称电磁信号。射频电路304通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。射频电路304将电信号转换为电磁信号进行发送，或者，将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地，射频电路304包括：天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。射频电路304可以通过至少一种无线通信协议来与其它终端进行通信。该无线通信协议包括但不限于：万维网、城域网、内联网、各代移动通信网络(2G、3G、4G及5G)、无线局域网和/或WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)网络。在一些实施例中，射频电路304还可以包括NFC(Near Field Communication，近距离无线通信)有关的电路，本申请对此不加以限定。
触摸显示屏305用于显示UI(User Interface，用户界面)。该UI可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。触摸显示屏305还具有采集在触摸显示屏305的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以作为控制信号输入至处理器301进行处理。触摸显示屏305用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘，也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中，触摸显示屏305可以为一个，设置终端300的前面板；在另一些实施例中，触摸显示屏305可以为至少两个，分别设置在终端300的不同表面或呈折叠设计；在再一些实施例中，触摸显示屏305可以是柔性显示屏，设置在终端300的弯曲表面上或折叠面上。甚至，触摸显示屏305还可以设置成非矩形的不规则图形，也即异形屏。触摸显示屏305可以采用LCD(LiquidCrystal Display，液晶显示器)、OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)等材质制备。
摄像头组件306用于采集图像或视频。可选地，摄像头组件306包括前置摄像头和后置摄像头。通常，前置摄像头用于实现视频通话或自拍，后置摄像头用于实现照片或视频的拍摄。在一些实施例中，后置摄像头为至少两个，分别为主摄像头、景深摄像头、广角摄像头中的任意一种，以实现主摄像头和景深摄像头融合实现背景虚化功能，主摄像头和广角摄像头融合实现全景拍摄以及VR(Virtual Reality，虚拟现实)拍摄功能。在一些实施例中，摄像头组件306还可以包括闪光灯。闪光灯可以是单色温闪光灯，也可以是双色温闪光灯。双色温闪光灯是指暖光闪光灯和冷光闪光灯的组合，可以用于不同色温下的光线补偿。
音频电路307用于提供用户和终端300之间的音频接口。音频电路307可以包括麦克风和扬声器。麦克风用于采集用户及环境的声波，并将声波转换为电信号输入至处理器301进行处理，或者输入至射频电路304以实现语音通信。出于立体声采集或降噪的目的，麦克风可以为多个，分别设置在终端300的不同部位。麦克风还可以是阵列麦克风或全向采集型麦克风。扬声器则用于将来自处理器301或射频电路304的电信号转换为声波。扬声器可以是传统的薄膜扬声器，也可以是压电陶瓷扬声器。当扬声器是压电陶瓷扬声器时，不仅可以将电信号转换为人类可听见的声波，也可以将电信号转换为人类听不见的声波以进行测距等用途。在一些实施例中，音频电路307还可以包括耳机插孔。
定位组件308用于定位终端300的当前地理位置，以实现导航或LBS(LocationBased Service，基于位置的服务)。定位组件308可以是基于美国的GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)、中国的北斗系统或俄罗斯的伽利略系统的定位组件。
电源309用于为终端300中的各个组件进行供电。电源309可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源309包括可充电电池时，该可充电电池可以是有线充电电池或无线充电电池。有线充电电池是通过有线线路充电的电池，无线充电电池是通过无线线圈充电的电池。该可充电电池还可以用于支持快充技术。
本领域技术人员可以理解，图10中示出的结构并不构成对终端300的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。
实施例四
在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请所有发明实施例提供的一种轴向调整垫片厚度确定方法。
可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
实施例五
在示例性实施例中，还提供了一种应用程序产品，包括一条或多条指令，该一条或多条指令可以由上述装置的处理器301执行，以完成上述一种轴向调整垫片厚度确定方法。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种轴向调整垫片厚度确定方法，其特征在于，包括：
分别建立减速器系统和轴向调整垫片有限元模型并分别定义其材料属性；
获取减速器轴承孔特征距离和减速器工作温度范围，根据所述减速器系统有限元模型的材料属性、减速器轴承孔特征距离和减速器工作温度范围确定轴向调整垫片初始厚度；
对所述减速器系统有限元模型进行施加约束加载条件，将所述轴向调整垫片有限元模型带入施加约束后的减速器系统有限元模型中；
对带有轴向调整垫片的减速器系统有限元模型分别定义低温边界条件和高温工况边界条件得到轴向调整垫片厚度最大值与最小值，根据所述轴向调整垫片厚度最大值与最小值确定轴向调整垫片最终厚度。
2.根据权利要求1所述的一种轴向调整垫片厚度确定方法，其特征在于，所述轴向调整垫片初始厚度包括：差速器轴向调整垫片高温工况厚度和差速器轴向调整垫片低温工况厚度，
所述根据所述减速器系统有限元模型的材料属性、减速器轴承孔特征距离和减速器工作温度范围确定轴向调整垫片初始厚度，包括：
所述减速器系统有限元模型的材料属性、减速器轴承孔特征距离和减速器工作温度范围根据公式(1)和(2)分别确定差速器轴向调整垫片高温工况厚度和差速器轴向调整垫片低温工况厚度：
dH＝Lout×(α1-α2)×(T1-T2)+d (1)
dL＝dH×i (2)
其中：dH为差速器轴向调整垫片高温工况厚度，dL为差速器轴向调整垫片低温工况厚度，α1为减速器壳体材料热膨胀系数，α2差速器壳体材料热膨胀系数，T1为减速器工作最高温度，T2为常温，i为低温工况放大倍数。
3.根据权利要求2所述的一种轴向调整垫片厚度确定方法，其特征在于，所述对所述减速器系统有限元模型进行施加约束加载条件，包括：
对所述减速器系统有限元模型定义减速器零部件接触与连接形式，根据减速器系统实际安装位置对模型进行装配；
对所述减速器系统有限元模型施加减速器壳体螺栓预紧力；
对所述减速器系统有限元模型施加轴承外圈径向过盈量。
4.根据权利要求3所述的一种轴向调整垫片厚度确定方法，其特征在于，在对所述减速器系统有限元模型施加减速器壳体螺栓预紧力之前包括：
通过公式(3)获取减速器壳体螺栓预紧力：
Figure FDA0003697177130000021
其中：F为减速器壳体螺栓预紧力，T为减速器壳体螺栓拧紧力矩，K为螺栓拧紧力矩系数，D为主减速器壳体螺栓直径。
5.根据权利要求4所述的一种轴向调整垫片厚度确定方法，其特征在于，所述对带有轴向调整垫片的减速器系统有限元模型分别定义低温边界条件和高温工况边界条件得到轴向调整垫片厚度最大值与最小值，包括：
对所述减速器系统有限元模型定义模型初始温度，定义模型低温工况为将模型整体降温到减速器工作最低温度；
通过ABAQUS有限元软件减速器系统有限元模型进行求解计算，提取低温工况下减速器壳体最大应力，通过修正差速器调整垫片低温工况厚度确定差速器轴向调整垫片厚度最大值；
对所述减速器系统有限元模型定义模型初始温度，定义模型高温工况为将模型整体升温到减速器工作最高温度；
通过ABAQUS有限元软件减速器系统有限元模型进行求解计算，提取差速器轴向调整垫片轴向接触力并判断高温工况下锥轴承是否还存有预紧力，通过修正差速器调整垫片高温工况厚度dH确定差速器轴向调整垫片厚度最小值。
6.根据权利要求5所述的一种轴向调整垫片厚度确定方法，其特征在于，所述通过修正差速器调整垫片低温工况厚度确定差速器轴向调整垫片厚度最大值，包括：
根据公式(4)确定减速器壳体的最小静安全系数：
Figure FDA0003697177130000031
其中，SFb为减速器壳体的最小静安全系数，σb为减速器壳体材料的强度极限，σmax为减速器壳体低温工况的最大应力；
减速器壳体最小静安全系数小于一定值，则以固定步长，减小差速器调整垫片低温工况厚度，并重复通过ABAQUS有限元软件减速器系统有限元模型进行求解计算，直至减速器壳体最小静安全系数大于等于一定值，此时修正后的差速器调整垫片低温工况厚度为差速器轴向调整垫片厚度最大值。
7.根据权利要求6所述的一种轴向调整垫片厚度确定方法，其特征在于，所述根据所述轴向调整垫片厚度最大值与最小值确定轴向调整垫片最终厚度，包括：
提取差速器轴向调整垫片厚度为最小值时温度与差速器轴向调整垫片轴向接触力关系曲线；
提取差速器轴向调整垫片厚度为最大值时温度与差速器轴向调整垫片轴向接触力关系曲线；
根据所述差速器轴向调整垫片厚度为最小值时温度与差速器轴向调整垫片轴向接触力关系曲线和差速器轴向调整垫片厚度为最大值时温度与差速器轴向调整垫片轴向接触力关系曲线确定轴向调整垫片最终厚度。
8.一种轴向调整垫片厚度确定装置，其特征在于，包括：
建立有限元模型模块，用于分别建立减速器系统和轴向调整垫片有限元模型并分别定义其材料属性；
确定初始厚度模块，用于获取减速器轴承孔特征距离和减速器工作温度范围，根据所述减速器系统有限元模型的材料属性、减速器轴承孔特征距离和减速器工作温度范围确定轴向调整垫片初始厚度；
计算前处理模块，用于对所述减速器系统有限元模型进行施加约束加载条件，将所述轴向调整垫片有限元模型带入施加约束后的减速器系统有限元模型中；
确定最终厚度模块，用于对带有轴向调整垫片的减速器系统有限元模型分别定义低温边界条件和高温工况边界条件得到轴向调整垫片厚度最大值与最小值，根据所述轴向调整垫片厚度最大值与最小值确定轴向调整垫片最终厚度。
9.一种终端，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
用于存储所述一个或多个处理器可执行指令的存储器；
其中，所述一个或多个处理器被配置为：
执行如权利要求1至7任一所述的一种轴向调整垫片厚度确定方法。
10.一种非临时性计算机可读存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的指令由终端的处理器执行时，使得终端能够执行如权利要求1至7任一所述的一种轴向调整垫片厚度确定方法。
CN202210683451.4A 2022-06-16 2022-06-16 一种轴向调整垫片厚度确定方法、装置、终端及存储介质 Pending CN115221619A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210683451.4A CN115221619A (zh) 2022-06-16 2022-06-16 一种轴向调整垫片厚度确定方法、装置、终端及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210683451.4A CN115221619A (zh) 2022-06-16 2022-06-16 一种轴向调整垫片厚度确定方法、装置、终端及存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115221619A true CN115221619A (zh) 2022-10-21

Family

ID=83608576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210683451.4A Pending CN115221619A (zh) 2022-06-16 2022-06-16 一种轴向调整垫片厚度确定方法、装置、终端及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115221619A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117807735A (zh) * 2024-03-01 2024-04-02 盛瑞传动股份有限公司 调整垫片厚度的确定方法、装置、设备和存储介质
CN117807735B (zh) * 2024-03-01 2024-06-11 盛瑞传动股份有限公司 调整垫片厚度的确定方法、装置、设备和存储介质

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117807735A (zh) * 2024-03-01 2024-04-02 盛瑞传动股份有限公司 调整垫片厚度的确定方法、装置、设备和存储介质
CN117807735B (zh) * 2024-03-01 2024-06-11 盛瑞传动股份有限公司 调整垫片厚度的确定方法、装置、设备和存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110149541B (zh) 视频推荐方法、装置、计算机设备及存储介质
WO2020207174A1 (zh) 用于生成量化神经网络的方法和装置
CN111883117B (zh) 语音唤醒方法及装置
CN110248197B (zh) 语音增强方法及装置
CN111415650A (zh) 文本语音转换的方法、装置、设备以及存储介质
WO2022194258A1 (zh) 一种训练牙模形变模型的方法及装置
CN114701394A (zh) 一种换电电池云边协同控制方法、装置、终端与存储介质
WO2024041074A1 (zh) 一种换电电池包soh修正系统、方法、装置、终端及介质
CN115221619A (zh) 一种轴向调整垫片厚度确定方法、装置、终端及存储介质
US10264364B2 (en) Signal compensation method and apparatus
CN114942150A (zh) 一种方向盘转角传感器can总线报文仿真方法和装置
CN115033978A (zh) 油箱隔板瞬态强度仿真分析方法、装置、终端及存储介质
CN115081101A (zh) 一种车载显示屏机械冲击仿真方法、装置、终端及存储介质
CN114936420A (zh) 汽车动力总成振动包络仿真方法、装置、终端及存储介质
CN113886959A (zh) 一种夹持结构刚度仿真建模方法、系统、终端及存储介质
EP3029563B1 (en) Stereophonic sound recording method, apparatus, and terminal
CN111652432A (zh) 用户属性信息的确定方法、装置、电子设备及存储介质
CN116882083A (zh) 乘用车控制臂液压衬套橡胶皮碗结构正向设计方法和装置
CN115221624A (zh) 一种铸铝后地板结构设计方法、装置、终端及存储介质
CN115033979A (zh) 一种车辆底盘动力学模型的校验方法、系统、终端及存储介质
CN113327611B (zh) 语音唤醒方法、装置、存储介质及电子设备
CN115795981B (zh) 服务器的噪声仿真方法、装置、电子设备及存储介质
CN113312703B (zh) 汽车衬套的模拟仿真方法、装置及计算机存储介质
CN118153384A (zh) 一种电驱系统模态阻尼设定方法
CN116595641A (zh) 提高麦弗逊式前悬架转向节制动况仿真精度的方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination