电动汽车差速器扭转冲击疲劳试验方法技术

本发明专利技术公开了一种电动汽车差速器扭转冲击疲劳试验方法，涉及电动汽车技术领域，确定加载波形后，施加多工况扭转冲击载荷，对获得的重要部件测点的应变数据进行统计分析；通过对一字轴的受力分析得到了危险截面及最大应力，结合S‑N曲线确定加载频次，确定试验荷载加载方法，最终得到电动汽车差速器扭转冲击疲劳试验方法，且经多组试验，与实际电动汽车差速器破坏形式一致，验证了试验方法的有效性，为电动汽车动力传动系重要零部件的扭转冲击试验方法及标准的制定提供了可靠的参考。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车差速器扭转冲击疲劳试验方法
本专利技术涉及电动汽车
，尤其是电动汽车差速器扭转冲击疲劳试验方法。
技术介绍
随着环境问题和能源问题日益严峻，纯电动汽车作为新能源汽车的代表，电机、电控系统、机械传动系统等的研发与测试成为行业关注重点。电机作为电动汽车的动力源，输出转矩具有响应迅速、控制稳定等优点。但由于电磁感应原理，且电动汽车传动系呈现弱阻尼特性，在给定指令转矩后，电机输出转矩会在指令转矩值上下波动，不仅影响转矩的平滑度，更会使得电动汽车传动系产生冲击，严重时甚至损坏。由于电动汽车与传统燃油汽车在传动系构造上的显著差异，使得差速器成为影响电动汽车行驶及性能稳定的重要零部件之一，将其冲击疲劳性能纳入测试评价尤其必要。近年以来，国内外逐渐重视汽车传动系冲击疲劳的检测与研究，但针对电动汽车传动系尤其是差速器的相关研究内容仍相对较少。目前，有关电动汽车差速器扭转冲击疲劳试验的标准仍有欠缺，与实际行驶时的疲劳破坏情况相差较大。
技术实现思路
针对上述技术的不足，本专利技术提供了一种电动汽车差速器扭转冲击疲劳试验方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车差速器扭转冲击疲劳试验方法，其特征在于，包括以下步骤：/n确定试验荷载加载波形：从实际可加载的各种波形中，按如下原则确定：荷载加载波形应符合冲击强度相对较大且停留时间相对较短的特点；/n确定电动汽车差速器中关键零件的应变测试点：关键零件包括一字轴，以一字轴的危险截面作为应变测试点并安装应变片，危险截面为容易发生断裂的截面；/n将关键零件材料的S-N曲线转化为扭矩-疲劳寿命曲线：对电动汽车差速器施加不同的扭矩荷载，并测试不同扭矩荷载下关键零件的应变数据，再根据关键零件的材料系数将应变转化为应力；根据应力与扭矩荷载的对应关系将关键零件的S-N曲线转化为扭矩-疲劳寿命曲线；/n根据扭...

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车差速器扭转冲击疲劳试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
确定试验荷载加载波形：从实际可加载的各种波形中，按如下原则确定：荷载加载波形应符合冲击强度相对较大且停留时间相对较短的特点；
确定电动汽车差速器中关键零件的应变测试点：关键零件包括一字轴，以一字轴的危险截面作为应变测试点并安装应变片，危险截面为容易发生断裂的截面；
将关键零件材料的S-N曲线转化为扭矩-疲劳寿命曲线：对电动汽车差速器施加不同的扭矩荷载，并测试不同扭矩荷载下关键零件的应变数据，再根据关键零件的材料系数将应变转化为应力；根据应力与扭矩荷载的对应关系将关键零件的S-N曲线转化为扭矩-疲劳寿命曲线；
根据扭矩-疲劳寿命曲线以及电动汽车电机的工作特性参数确定试验荷载的幅值范围：从扭矩-疲劳寿命曲线中获取能够引起疲劳损伤的最小扭矩Tmin，根据电动汽车的工作特性参数计算最大推荐试验荷载Tmax，并以Tmin～Tmax作为试验荷载的幅值范围；
确定试验荷载加载频率：测试加载相同幅值不同频率的荷载下的应变，并对应变数据进行统计分析，分析结果表明加载频率的改变基本不会影响电动汽车差速器的扭转冲击疲劳性能；从测试频率中选择其中一种或几种的组合作为试验荷载加载频率；
确定试验荷载加载频次：测试加载相同频率不同幅值的荷载下的应变，并对应变数据进行统计分析：以试验幅值为横坐标，应变数据的均方值为纵坐标，作同频率不同幅值的应变数据统计曲线，分析结果表明应变随着加载幅值基本呈线性变化；在试验荷载的幅值范围内选择m个试验幅值，根据扭矩-疲劳寿命曲线获取m个试验幅值所对应的疲劳寿命值，并建立以下方程组，以求解各个加载幅值所对应的加载频次：



式中，A1…Am分别表示第1到第m个试验幅值，NA1...NAm分表表示对应试验幅值下的疲劳寿命，km-1表示在同频率不同幅值的应变数据统计曲线上从试验幅值A(m-1)到试验幅值Am所对应线段的斜率；xA1...xAm分别表示对应试验幅值的加载频次；
确定试验荷载加载方式：根据电机具有的低转速时恒扭矩以及高转速时恒功率的工作特性，将m个试验幅值中的每个试验幅值的加载频次等分成n份，按照荷载幅值由大到小再由小到大进行交替加载，荷载幅值由大到小或由小到大均为一次小循环，每次小循环中每个试验幅值的加载次数为相应加载频次的1/n。


2.根据权利要求1所述的电动汽车差速器扭转冲击疲劳试验方法，其特征在于，一字轴的危险截面按如下方式确定：
一字轴受到差速器壳体和行星齿轮相反方向的力，将一字轴看作刚体的前提下，一字轴与差速器壳体及行星齿轮的接触区域所受的力为均布力q1、q2，根据如下公式计算q1、q2：






式中，L1表示一字轴总长度；...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹喜红，李金晓，袁冬梅，胡秋洋，席帅杰，付凌锋，苟林林，王超，蒋明聪，凌龙，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50