(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210659579.7 (22)申请日 2022.06.13 (71)申请人 中国第一汽车股份有限公司 地址 130011 吉林省长 春市汽车 经济技术 开发区新红旗大街1号 (72)发明人 刘艳玲　康一坡　朱学武　李俊楼　 闫博　张尤龙　刘明远　 (74)专利代理 机构 北京翔宇专利代理事务所 (普通合伙) 11960 专利代理师 田昱川 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) (54)发明名称 一种差速器壳体的有限元建模方法及装置 (57)摘要 本申请公开了一种差速器壳体的有限元建 模方法及装置。 所述差速器壳体的有限元建模 方 法包括： 步骤1： 建立差速器壳体总成有限元模 型， 所述差速器壳体总成有限元模 型包括行星齿 轮模型以及半轴齿轮模型； 步骤2： 通过TCL语言 自动创建行星齿轮模型以及半轴齿轮模型之间 的各个SPRING单元和RIGID单元； 步骤3： 进行边 界条件约束以及载荷加载， 从而获取差速器壳体 的计算模型。 本申请的差速器壳体的有限元建模 方法通过TCL语言自动创建行星齿轮模 型以及半 轴齿轮模型之间的各个SPRING单元和RIGID单 元， 能够快速自动创建所有SPRIN G单元以及16个 RIGID单元。 能够 节约大量人工成本， 也可以杜绝 人工操作引发的失误。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 115081275 A 2022.09.20 CN 115081275 A 1.一种差速器壳体的有限元建模方法， 其特征在于， 所述差速器壳体的有限元建模方 法包括： 步骤1： 建立差速器壳体总成有限元模型， 所述差速器 壳体总成有限元模型包括行星齿 轮模型以及半轴齿轮模型； 步骤2： 通过TCL语言自动创建行星齿轮模型以及半轴齿轮模型之间 的各个SPRING单元 和RIGID单 元； 步骤3： 进行边界条件约束以及载荷加载， 从而获取差 速器壳体的计算模型。 2.如权利要求1所述的差速器 壳体的有限元建模方法， 其特征在于， 所述步骤1： 获取差 速器壳体总成有限元模型， 所述差速器壳体总成有限元模型包括行星齿轮模型以及半轴齿 轮模型包括： 建立差速器壳体总成有限元模型， 所述差速器壳体总成有限元模型包括行星齿轮模 型、 半轴齿轮模 型、 差速器壳体模型、 一字轴模 型、 轴承模 型、 二级从动齿轮模型以及螺栓模 型； 分别为行星齿轮模型、 半轴 齿轮模型、 差速器 壳体模型、 一字轴模型、 轴承模型、 二级从 动齿轮模型以及螺 栓模型定义 零件材料属性； 定义所述差 速器壳体总成有限元模型中各个模型之间的接触关系。 3.如权利要求2所述的差速器壳体的有限元建模方法， 其特征在于， 所述步骤2： 通过 TCL语言自动创建行星齿轮模型以及半轴齿轮模型之间的各个SPRING单元和RIGID单元包 括： 通过TCL语言自动创建行星 齿轮模型以及半轴齿轮模型之间的各个S PRING单元； 为创建的各个S PRING单元分别赋予S PRING单元属性。 4.如权利要求3所述的差速器壳体的有限元建模方法， 其特征在于， 所述步骤2： 通过 TCL语言自动创建行星齿轮模型以及半轴齿轮模型之间的各个SPRING单元和RIGID单元进 一步包括： 根据创建的各个SPRING单元， 通过TCL语言自动创建行星齿轮模型以及半轴齿轮模型 之间的各个RIGID单 元。 5.如权利要求4所述的差速器壳体的有限元建模方法， 其特征在于， 所述通过TCL语言 自动创建行星 齿轮模型以及半轴齿轮模型之间的各个S PRING单元包括： 为每个SPRING单元执行如下操作： 建立差速器锥齿轮参数表， 所述差速器锥齿轮参数表包括预设行星齿轮关键字以及与 预设行星 齿轮关键 字对应的行星 齿轮基本单元属性； 获取待建立的行星 齿轮模型的关键 字信息； 获取与待建立的行星齿轮模型的关键字信息相同的预设行星齿轮关键字所对应的行 星齿轮基本单元属性； 通过TCL语言定义命令， 根据获得的行星 齿轮基本单元属性创建锥齿轮啮合 点； 通过TCL语言定义命令， 复制一个齿轮啮合 点作为SPRING单元的第一 点； 通过TCL语言定义命令， 定义旋转轴， 自动创建S PRING单元的第二 点； 通过TCL语言定义命令， 根据第一 点以及第二 点创建SPRING单元。 6.如权利要求5所述的差速器壳体的有限元建模方法， 其特征在于， 所述行星齿轮基本权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115081275 A 2单元属性包括行星 齿轮啮合中心圆直径、 半轴齿轮啮合中心圆直径、 行星 齿轮压力角； 所述根据获得的行星 齿轮基本单元属性创建锥齿轮啮合 点包括： 根据获得的行星齿轮啮合中心圆直径、 半轴齿轮啮合中心圆直径,自动创建锥齿轮啮 合点； 所述定义旋转轴包括： 根据所述第一 点以及行星 齿轮压力角定义旋转轴。 7.如权利要求6所述的差 速器壳体的有限元建模方法， 其特 征在于， 所述行星 齿轮基本单元属性进一 步包括行星 齿轮刚度曲线； 所述为创建的各个S PRING单元分别赋予S PRING单元属性包括： 为每个SPRING单元执行如下操作： 根据所述行星 齿轮刚度曲线， 通过TCL语言定义命令， 自动为S PRING单元赋属性。 8.如权利要求7所述的差速器壳体的有限元建模方法， 其特征在于， 根据创建的各个 SPRING单元， 通过TCL语 言自动创建行星齿轮模 型以及半轴齿轮模 型之间的各个RIGID单元 包括： 每个RIGID单 元采用如下操作创建： 选取各个SPRING单元中的一个S PRING单元中的一个端点作为初始点； 以初始点 为原点， 搜索离初始点 最近的节点作为第一RIGID单 元节点； 根据所述第一RIGID单元节点识别与所述第一RIGID单元节点位于同一零件上的预设 数量的节点； 通过TCL语言定义命令， 以SPRING单元端点为主点， 以搜索到的锥齿轮上的节点为从点 创建RIGID单 元。 9.一种差速器壳体的有限元建模装置， 其特征在于， 所述差速器壳体的有限元建模装 置包括： 有限元模型建立模块， 所述有限元模型建立模块用于建立差速器壳体总成有限元模 型， 所述差 速器壳体总成有限元模型包括行星 齿轮模型以及半轴齿轮模型； TCL模块， 所述TCL模块用于通过TCL语言自动创建行星齿轮模型以及半轴齿轮模型之 间的各个S PRING单元和RIGID单 元； 计算模型获取模块， 所述计算模型获取模块用于进行边界条件约束以及载荷加载， 从 而获取差 速器壳体的计算模型。 10.一种汽车用差速器壳体强度有限元分析方法， 其特征在于， 所述汽车用差速器壳体 强度有限元分析 方法包括： 采用如权利要求1至9中任意一项所述的差速器壳体的有限元建模方法获取差速器壳 体； 对建立的差 速器壳体进行强度分析， 从而获取差 速器壳体的强度信息 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115081275 A 3