本發(fā)明涉及機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變矩器的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
液力變矩器由泵輪、渦輪、導(dǎo)輪組成，其安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱之間以液力傳動(dòng)油為介質(zhì)傳遞扭矩。而導(dǎo)輪主要起到變扭矩的作用，一般情況下固定不動(dòng)。
目前，國(guó)內(nèi)變矩器的設(shè)計(jì)一般都是以有限元分析為基礎(chǔ)，通過(guò)給定的預(yù)設(shè)條件參數(shù)進(jìn)行導(dǎo)輪葉柵的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)；重新建構(gòu)葉柵或者對(duì)已有葉柵結(jié)構(gòu)進(jìn)行更改，經(jīng)過(guò)有限元分析后，制作出模具，最后制作出導(dǎo)輪，通過(guò)性能試驗(yàn)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證；變矩器整個(gè)的設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)，因?yàn)樾枰谱髂＞撸麄€(gè)設(shè)計(jì)成本也較高。
因此如何提出一種變矩器的設(shè)計(jì)方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中變矩器設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、設(shè)計(jì)成本較高，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提出一種變矩器的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中變矩器設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、設(shè)計(jì)成本較高。
為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
提供一種變矩器的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，包括：
獲取已有變矩器三維模型；
修改所述變矩器三維模型中的尺寸，生成新的變矩器三維模型；
對(duì)所述新的變矩器三維模型進(jìn)行有限元分析得到有限元分析參數(shù)；
若所述有限元分析參數(shù)滿(mǎn)足第一預(yù)設(shè)條件時(shí)，則加工獲得新的變矩器實(shí)體并對(duì)所述新的變矩器實(shí)體進(jìn)行性能試驗(yàn)獲得性能參數(shù)；
若所述性能參數(shù)滿(mǎn)足第二預(yù)設(shè)條件時(shí)，則設(shè)計(jì)完成。
作為優(yōu)選，所述修改所述變矩器三維模型中的尺寸的步驟為：修改變矩器三維模型中的導(dǎo)輪尺寸。
作為優(yōu)選，還包括：
若新的變矩器三維模型不符合第一預(yù)設(shè)條件，則返回修改所述變矩器三維模型中的尺寸，生成新的變矩器三維模型。
作為優(yōu)選，還包括：
若試驗(yàn)參數(shù)不符合第二預(yù)設(shè)條件，則返回修改所述變矩器三維模型中的尺寸，生成新的變矩器三維模型。
作為優(yōu)選，所述第一預(yù)設(shè)條件包括變矩器變形量，若所述有限元分析參數(shù)小于變矩器變形量時(shí)，則通過(guò)3D打印加工獲得新的變矩器實(shí)體并對(duì)所述新的變矩器實(shí)體進(jìn)行性能試驗(yàn)獲得性能參數(shù)。
作為優(yōu)選，所述第二預(yù)設(shè)條件包括變矩器效率、能容以及變矩系數(shù)，獲得性能參數(shù)包括第一參數(shù)、第二參數(shù)、第三參數(shù)，若第一參數(shù)不小于所述變矩器效率、第二參數(shù)不小于能容、第三參數(shù)不小于變矩系數(shù)時(shí)，則設(shè)計(jì)完成。
本發(fā)明中，通過(guò)對(duì)已有的變矩器尺寸數(shù)據(jù)進(jìn)行修改得到新的變矩器，然后對(duì)得到的新的變矩器三維模型進(jìn)行有限元分析，根據(jù)分析結(jié)果將符合預(yù)設(shè)條件的性的變矩器三維模型通過(guò)3D打印加工獲得新的變矩器實(shí)體，然后對(duì)變矩器實(shí)體進(jìn)行性能試驗(yàn)，然后根據(jù)試驗(yàn)參數(shù)與預(yù)設(shè)條件進(jìn)行對(duì)比。該種方法能夠節(jié)省設(shè)計(jì)所需時(shí)間，同時(shí)變矩器實(shí)體通過(guò)3D打印加工獲得，在設(shè)計(jì)過(guò)程省去了制造模具這一不必要步驟，進(jìn)而能夠節(jié)約設(shè)計(jì)成本。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明提供的變矩器的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
如圖1所示，本實(shí)施例中提供了一種變矩器的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，該方法能夠節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間，同時(shí)還能節(jié)省設(shè)計(jì)成本，該方法包括如下步驟：
獲取已有變矩器三維模型；
已有變矩器三維模型是指已經(jīng)建立好的變矩器三維模型，該變矩器三維模型可通過(guò)三維繪圖設(shè)計(jì)軟件獲得，其中三維繪圖設(shè)計(jì)軟件可以是Solidworks、Pro/E、UG、CATIA中的任一種。
修改所述變矩器三維模型中的尺寸，生成新的變矩器三維模型；
其中所述修改所述變矩器三維模型中的尺寸的步驟為：修改變矩器三維模型中的導(dǎo)輪尺寸。本實(shí)施例中具體為修改導(dǎo)輪中葉柵的尺寸，即對(duì)葉柵進(jìn)行切除深度的修改。該步驟通過(guò)對(duì)已有變矩器三維模型的尺寸數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，能夠有效的節(jié)省變矩器初期設(shè)計(jì)時(shí)間。
對(duì)所述新的變矩器三維模型進(jìn)行有限元分析得到有限元分析參數(shù)；
有限元分析參數(shù)是指變矩器變形量，其中變矩器變形量包括導(dǎo)輪極限應(yīng)力產(chǎn)生后導(dǎo)輪葉柵根部的最大變形量、渦輪極限應(yīng)力產(chǎn)生后渦輪葉片根部的最大變形量。其中有限元分析使用的有限元分析工具為ANSYS，本實(shí)施例中主要是通過(guò)ANSYS分析變矩器流入液壓油時(shí)的流體力學(xué)分析。
若所述有限元分析參數(shù)滿(mǎn)足第一預(yù)設(shè)條件時(shí)，則加工獲得新的變矩器實(shí)體并對(duì)所述新的變矩器實(shí)體進(jìn)行性能試驗(yàn)獲得性能參數(shù)；
第一預(yù)設(shè)條件是指變矩器的變形量，有限元分析參數(shù)包括第四參數(shù)，若第四參數(shù)小于導(dǎo)輪極限應(yīng)力產(chǎn)生后導(dǎo)輪葉柵根部的最大變形量時(shí)，則通過(guò)3D打印加工獲得新的變矩器實(shí)體并對(duì)所述新的變矩器實(shí)體進(jìn)行性能試驗(yàn)獲得性能參數(shù)。該步驟能夠節(jié)省制造模具這一步驟，不僅節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間還節(jié)省了設(shè)計(jì)成本。
若所述性能參數(shù)滿(mǎn)足第二預(yù)設(shè)條件時(shí)，則設(shè)計(jì)完成。
所述第二預(yù)設(shè)條件包括變矩器效率、能容以及變矩系數(shù)，獲得性能參數(shù)包括第一參數(shù)、第二參數(shù)、第三參數(shù)，若第一參數(shù)不小于所述變矩器效率、第二參數(shù)不小于能容、第三參數(shù)不小于變矩系數(shù)時(shí)，則設(shè)計(jì)完成。其中第一參數(shù)是指性能試驗(yàn)獲得的變矩器的效率，第二參數(shù)是指性能試驗(yàn)獲得的變矩器的能容，第三參數(shù)是指性能試驗(yàn)獲得的變矩器的變矩系數(shù)。
本實(shí)施例提供的方法還包括：
若新的變矩器三維模型不符合第一預(yù)設(shè)條件，則返回修改所述變矩器三維模型中的尺寸，生成新的變矩器三維模型。
該步驟直到新的變矩器三維模型符合第一預(yù)設(shè)條件后不再執(zhí)行。
為了解決試驗(yàn)參數(shù)不符合第二預(yù)設(shè)條件的問(wèn)題，本實(shí)施例中還包括：
若試驗(yàn)參數(shù)不符合第二預(yù)設(shè)條件，則返回修改所述變矩器三維模型中的尺寸，生成新的變矩器三維模型。
該步驟通過(guò)對(duì)變矩器三維模型尺寸的不斷修改，使新的變矩器三維模型符合第一預(yù)設(shè)條件、新的變矩器實(shí)體性能試驗(yàn)符合第二預(yù)設(shè)條件。
所述第一預(yù)設(shè)條件包括變矩器變形量，
注意，以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施方式的限制，上述實(shí)施方式和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明的要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。