【技贴】一个特殊的动力总成惯量参数合成实战案例！

3年前浏览2166

关注我公众号的一位大学生，在做毕业设计时遇到了一个难题，老师给他的动力总成参数是发动机和变速器分别获得的，发动机惯量参数是测试得到（见表1），提供的惯量参数的坐标系选取是合乎规范的，用的是发动机坐标系来确定质心位置，而惯量参数基于质心的（见图1），这没啥问题。

表1发动机惯量参数

图1发动机坐标系定义

遇到的主要问题是所得到的变速器惯量参数（见表2），坐标系与发动机坐标系不一致，原点和方向都有很大差异（见图2），所以这名学生搞不懂怎么把这两个东东合成为动力总成的惯量参数用于后续设计。

表2变速器惯量参数（参考变速器坐标系）

图2变速器坐标系示意

图3发动机与变速器装配关系

说实在话，接到这个问题的求教，刚开始把我也搞懵了，花了我两个多小时才理清思路，帮他解决了问题，下面我把这个过程写下来供大家参考。

变速器坐标系Z向就是发动机坐标系的X向，已知变速器质心Z=-302，如果在发动机坐标系下显然还要往后移动110，所以很容易得到变速器质心X向坐标在发动机下位-412，另外两个方向只是正负的转换而已，也就是变速器Y向坐标变成发动机坐标系的Z，而变速器X向坐标发动机坐标系的Y，最终获得的变速器质心在发动机坐标系下的坐标如表所示。

表3变速器质心在发动机坐标系中的位置

因为质心位置其实没有改变，改变的只是方向所以，很容易判断出在发动机坐标系下的变速器转动惯量如下表所示，仅是正负值以及方向进行了调整。

表4转换到发动机坐标系后的变速器惯量参数

如果你觉得不放心，可以用ADAMS来验证一下。很简单只需要做一个正方体，在其质心处另外建一个MARKER点，其方向设置成图2所示的方向即可，然后以这个MARKER作为你输入变速器惯量的参考点。用tools-aggregate mass命令，选取转换的参考坐标点为该正方体原始cm点,就很容易转换得到表中的结果了。

图4用ADAMS建模获取转换后的变速器惯量

转换后的结果见图5，是不是与我用手工转换出来的表4结果一致啊！

图5变速器惯量用ADAMS转换结果

有了表3和表4的数据以后，再来拟合就非常简单了，你可以用EXCEL编程的小程序来获得拟合后的质心和转动惯量，结果如图6所示。也可以在ADAMS中做两个小方块分别代表发动机和变速器，输入表1和表3表4的参数，先用tools-aggregate mass获取二者拟合后的坐标位置，然后以这个坐标建立一个MARKER点。在把这两个体的惯量参数进行二次aggregate mass，以新建的这个点位参考点来进行惯量转换，马上就得到了拟合结果（见图7）。它还可以与EXCEL的拟合结果相互进行验证，显然完全一致。