【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及万向节传动装置领域，具体涉及一种传动轴吊装力的计算方法及系统。
技术介绍
1、传动轴是汽车传动系中传递动力的重要部件，它的作用是与变速箱、驱动桥一起将发动机的动力传递给车轮，驱动车轮转动，使汽车产生驱动力，并能适应因路面不平和车轮上下跳动引起的变速箱与驱动桥之间传动距离和角度的变化。万向节与传动轴组合，称为万向节传动装置。
2、中小型汽车一般只需要一根传动轴，而重型卡车者需要多根串联，传动轴在串联的过程中需要用到吊架对传动轴进行固定，相当于一个支架与车架相连接，此处传动轴对吊架的作用力即吊装力，在商用车传动系统的振动中，有很大一部分是由于传动轴的振动引起的。例如，在低速重载爬坡工况下，变速箱输出扭矩较大，万向节输出轴上较大的附加弯矩引起的吊装力传递至车架及驾驶室内，可能激起驾驶室抖动。传动轴的振动不仅影响整车舒适性，还对传动轴零件的使用寿命产生影响。在车辆设计阶段，一般根据经验设计万向节传动装置，无法避免传动轴的振动对车辆的影响。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供一种传动轴吊装力的计算方法及系统，基于设计计算传动轴的吊装力，进而指导万向节传动装置的设计，减少传动轴产生振动，提高传动轴使用寿命。
2、第一方面，本专利技术的技术方案提供一种传动轴吊装力的计算方法，包括以下步骤：
3、基于当前万向节传动装置设计建立整车坐标系；
4、针对目标万向节传动装置，获取其各节点的硬点坐标；所述节点包括变速箱法兰、各个万向
5、配置变速箱输出力矩；
6、根据变速箱输出力矩和各节点的硬点坐标计算传动轴的吊装力。
7、在一个可选的实施方式中，根据变速箱输出力矩和各节点的硬点坐标计算传动轴的吊装力，具体包括：
8、根据各个节点的硬点坐标，计算各个万向节的主动轴转角和从动轴转角；
9、根据传动轴转角和变速箱输出力矩计算传动轴两端万向节对传动轴的附加弯矩；
10、根据传动轴两端万向节的硬点坐标计算传动轴长度；
11、获得传动轴上吊装点的硬点坐标，根据吊装点和传动轴输入端万向节的硬点坐标，计算吊装点与传动轴输入端万向节之间的距离；
12、根据传动轴长度和传动轴两端万向节对传动轴的附加弯矩，计算传动轴输出端万向节对传动轴的作用力；
13、根据传动轴两端万向节对传动轴的附加弯矩、传动轴长度、吊装点与传动轴输入端万向节之间的距离、传动轴输出端万向节对传动轴产生的力计算传动轴的吊装力。
14、在一个可选的实施方式中，根据各个节点的硬点坐标，计算各个万向节的主动轴转角和从动轴转角，具体包括：
15、假设第j个万向节的主动轴的局部坐标系绕其oz轴旋转δ(j)得到中间坐标系，中间坐标系绕其oy轴旋转ψ(j)得到第j个万向节的从动轴的局部坐标系；其中，j=1，2，…，n，n为万向节个数；传动轴的局部坐标系的ox轴与传动轴重合，主动轴叉面与xoz面重合；
16、通过以下公式计算第j个万向节的从动轴绕oy轴旋转后，从动轴与oz轴的夹角ε(j)：
17、
18、其中，oy轴、oz轴为第j个万向节的主动轴局部坐标系的轴，k=j，k1=j+1，（xk，yk，zk）、（xk1，yk1，zk1）分别为从输入到输出第k个节点的硬点坐标和第k1个节点的硬点坐标；
19、通过以下公式计算第j个万向节的从动轴绕oy轴旋转后，第j个万向节的主动轴与oz轴的夹角η(j)：
20、
21、其中，oz轴为第j个万向节的主动轴局部坐标系的轴，k2=j-1，（xk2，yk2，zk2）为从输入到输出第k2个节点的硬点坐标，第0个节点的硬点坐标为变速箱法兰的硬点坐标，第n+1个节点的硬点坐标为驱动桥法兰的硬点坐标，中间1~n个节点的硬点坐标为n个万向节的硬点坐标；
22、通过以下公式计算ψ(j)：
23、ψ(j)=180°-ε(j)-η(j)；
24、通过以下个公式计算δ(j)：
25、
26、通过以下公式计算第j个万向节的初始相位rx(j)，即第j个万向节的主动轴的主动轴叉平面在初始时偏离主动轴局部坐标系xoz面的转角：
27、；
28、其中，j=2,3，…，n，rx（1）=0；
29、配置第j个万向节的主动轴初始转角angle，通过以下公式计算第j个万向节的主动轴转角θ(j)和从动轴转角β(j)：
30、。
31、在一个可选的实施方式中，根据传动轴转角和变速箱输出力矩计算传动轴两端万向节对传动轴的附加弯矩，具体包括：
32、通过以下公式计算第j个万向节的主动轴对第j个万向节的驱动力矩t(j)：
33、
34、其中，j=2,3，…，n，t(1)为变速箱输出力矩；
35、通过以下公式计算第j个万向节的从动轴对第j个万向节其产生的附加弯矩t2p(j)：
36、
37、通过以下公式计算第j个万向节的主动轴对第j个万向节产生的附加弯矩t1p(j)：
38、
39、通过以下公式计算第j个万向节对其主动轴产生的附加弯矩沿oy轴的分量may（j）和沿oz轴的分量maz（j）：
40、；
41、；
42、其中，oy轴和oz轴为第j个万向节的主动轴局部坐标系的轴；
43、通过以下公式计算第j个万向节对其从动轴产生的附加弯矩沿oy轴的分量mby（j）和沿oz轴的分量mbz（j）：
44、；
45、；
46、其中，oy轴和oz轴为第j个万向节的从动轴局部坐标系的轴。
47、在一个可选的实施方式中，根据传动轴两端万向节的硬点坐标计算传动轴长度，具体包括通过以下公式计算第i个传动轴的长度l(i)：
48、
49、其中，i=1,2，…，n-2；（xi，yi，zi）、（xi+1，yi+1，zi+1）分别为从输入到输出第i个和第i+1个万向节的硬点坐标。
50、在一个可选的实施方式中，根据传动轴长度和传动轴两端万向节对传动轴的附加弯矩，计算传动轴输出端万向节对传动轴的作用力，具体包括：
51、通过以下公式计算第j个万向节对其主动轴产生的力沿oy轴的分量fay（j）和沿oz轴的分量faz（j）：
52、
53、
54、其中，j=1,2，…，n-2，oy轴和oz轴为第j个万向节的主动轴局部坐标系的轴。
55、在一个可选的实施方式中，获得传动轴上吊装点的硬点坐标，根据吊装点和传动轴输入端万向节的硬点坐标，计算吊装点与传动轴输入端万向节之间的距离，具体包括：
56、通过以下公式计算第i个传动轴上的吊装点与第i个万向节之间的距离：
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1.一种传动轴吊装力的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的传动轴吊装力的计算方法，其特征在于，根据变速箱输出力矩和各节点的硬点坐标计算传动轴的吊装力，具体包括：
3.根据权利要求2所述的传动轴吊装力的计算方法，其特征在于，根据各个节点的硬点坐标，计算各个万向节的主动轴转角和从动轴转角，具体包括：
4.根据权利要求3所述的传动轴吊装力的计算方法，其特征在于，根据传动轴转角和变速箱输出力矩计算传动轴两端万向节对传动轴的附加弯矩，具体包括：
5.根据权利要求4所述的传动轴吊装力的计算方法，其特征在于，根据传动轴两端万向节的硬点坐标计算传动轴长度，具体包括通过以下公式计算第i个传动轴的长度L(i)：
6.根据权利要求5所述的传动轴吊装力的计算方法，其特征在于，根据传动轴长度和传动轴两端万向节对传动轴的附加弯矩，计算传动轴输出端万向节对传动轴的作用力，具体包括：
7.根据权利要求6所述的传动轴吊装力的计算方法，其特征在于，获得传动轴上吊装点的硬点坐标，根据吊装点和传动轴输入端万向节的硬点坐标，
8.根据权利要求7所述的传动轴吊装力的计算方法，其特征在于，根据传动轴两端万向节对传动轴的附加弯矩、传动轴长度、吊装点与传动轴输入端万向节之间的距离、传动轴输出端万向节对传动轴产生的力计算传动轴的吊装力，具体包括通过以下公式计算第i个传动轴的吊装力F（i）：
9.根据权利要求8所述的传动轴吊装力的计算方法，其特征在于，判断传动轴的吊装力是否在预设范围内之前，还包括以下步骤：
10.一种传动轴吊装力的计算系统，其特征在于，包括，
...【技术特征摘要】
1.一种传动轴吊装力的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的传动轴吊装力的计算方法，其特征在于，根据变速箱输出力矩和各节点的硬点坐标计算传动轴的吊装力，具体包括：
3.根据权利要求2所述的传动轴吊装力的计算方法，其特征在于，根据各个节点的硬点坐标，计算各个万向节的主动轴转角和从动轴转角，具体包括：
4.根据权利要求3所述的传动轴吊装力的计算方法，其特征在于，根据传动轴转角和变速箱输出力矩计算传动轴两端万向节对传动轴的附加弯矩，具体包括：
5.根据权利要求4所述的传动轴吊装力的计算方法，其特征在于，根据传动轴两端万向节的硬点坐标计算传动轴长度，具体包括通过以下公式计算第i个传动轴的长度l(i)：
6.根据权利要求5所述的传动轴吊装力的计算方法，其特征在于，根据传动轴长...
【专利技术属性】
技术研发人员：程函，高阳，李晓娜，李德高，王中奇，
申请(专利权)人：中国重汽集团济南动力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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