(19)中华 人民共和国 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 202111404457.5 (22)申请日 2021.11.24 (71)申请人 中国重汽集团济南动力有限公司 地址 250000 山东省济南市章 丘市圣井 唐 王山路北藩王路西 (72)发明人 王权　曹保金　王春娟　马咸军　 李曙光　黄永刚　周士兵　李忠贵　 陈子昂　李永帅　张光亭　 (74)专利代理 机构 济南泉城专利商标事务所 37218 代理人 李桂存 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种销轴孔磨损寿 命预测计算方法 (57)摘要 本发明提供了一种销轴孔磨损寿命预测计 算方法， 包括以下步骤： 通过仿真软件建立悬架 总成运动动力学模型， 进行悬架动力学仿真分析 计算， 计算提取悬架摆臂销轴与安装座之间的最 大径向力值； 分析出受力最大的销轴位置， 对悬 架摆臂销轴与安装座进行接触有限元分析计算， 计算提取安装座孔的最大剪切应力值； 根据摩擦 学原理中IBM磨损计算方法进行悬架摆臂销轴与 安装座孔抗磨损次数计算； 根据悬架偏频以及工 作时长进行悬架摆臂销轴与安装座孔磨损寿命 计算。 本发明将磨损的连续过程进行离散化处 理， 将复杂的动态问题转化为简单的准静态问 题， 具有周期短、 成本低等特点,并且可重复进 行,能够有效的缩短研发周期和降低研发费用。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 114004130 A 2022.02.01 CN 114004130 A 1.一种销轴孔磨损寿命预测计算方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1， 首先通过仿真软件建立悬架总成运动动力学模型， 进行悬架动力学仿真分析计 算， 通过后处 理计算提取悬架摆臂销轴与安装座之间的最大径向力值； 步骤2， 通过有限元分析软件建立悬架摆臂销轴与安装座的有限元分析模型， 分析出受 力最大的销轴位置， 以该销轴与安装座简化模型为分析对 象， 以悬架摆臂销轴与安装座之 间的最大径向力值为输入载荷， 对悬架摆臂销轴与安装座进行接触有限元分析计算， 计算 提取安装座 孔的最大剪切应力值； 步骤3， 以安装座孔的最大剪切应力值为疲劳寿命极限， 根据摩擦学原理中IBM磨损计 算方法进行 悬架摆臂销轴与安装座 孔抗磨损次数计算； 步骤4， 根据悬架偏频以及工作时长进行 悬架摆臂销轴与安装座 孔磨损寿命计算。 2.根据权利要求1所述的销轴孔磨损寿命预测计算方法， 其特征在于， 所述后处理计算 提取的最大径向力值有上摆臂销轴最大径向力、 下摆臂前销轴最大径向力、 下摆臂后销轴 最大径向力。 3.根据权利要求1所述的销轴孔磨损寿命预测计算方法， 其特征在于， 所述步骤2中受 力最大的销轴与安装座简化模型有限元分析中加入摩擦力矩， 摩擦系数为0.15 。 4.根据权利要求1所述的销轴孔磨损寿命预测计算方法， 其特征在于， 所述摩擦学原 理 中IBM磨损计算方法进行 悬架摆臂销轴与安装座 孔抗磨损次数计算方法具体如下： 1)参照金属材料疲劳曲线的关系， 建立保证零磨损条件下行程 次数与最大剪应力之间 的关系式： 式中： τmax为安装座所受的最大剪应力， τs为材料剪切屈服极限， γ0为摩擦系数， 2)根据悬架偏频计算销轴安装座每天磨损次数Nr， Nr＝60×60×f×h 式中： f为悬架偏频， h为每天工作时间。 5.根据权利要求4所述的销轴孔磨损寿命预测计算方法， 其特征在于， 所述磨损寿命计 算具体步骤如下： 式中D为磨损天数。 6.一种使用权利要求1 ‑5的销轴孔磨损寿命预测仿真模型， 其特征在于， 包括车架总成 (1)、 摆臂安装座总成(2)、 上摆臂(3)、 下摆臂(4)、 推力杆(5)、 油气弹簧(6)、 车轮总成(10)， 所述摆臂安装座总成(2)固定在车架总成(1)一侧， 所述摆臂安装座总成(2)上部通过上摆 臂销轴(7)连接上摆臂(3)， 通过下摆臂前销轴(8)和下摆臂后销轴(9)连接下摆臂(4)， 所述 推力杆(5)一端 连接到车架总成(1)， 另一端连接到车轮总成(10)， 所述油气弹簧(6)竖直方 向连接在车架总成(1)和下摆臂(4)之间。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114004130 A 2一种销轴孔磨损寿命 预测计算方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种销轴孔磨损寿命预测计算方法， 属于磨损寿命预测计算可靠性技 术领域。 背景技术 [0002]由于磨损问题具有复杂性和多样性的特点,使得传统的试验研究方法并不能很好 地及时 解决判断实际磨损问题,试验法虽然更接近于实际,但是它需要耗费大量的人力、 物力,并且  研究周期长、 成本高。 发明内容 [0003]本发明目的是提供了一种销轴孔磨损寿命预测计算方法， 将磨损的连续过程进行 离散化 处理， 将复杂的动态问题 转化为简单的准静态问题， 具有周期短、 成本低等特点,并 且可重 复进行,能够有效的缩短研发周期和降低研发费用。 [0004]本发明为实现上述目的， 通过以下技 术方案实现： [0005]一种销轴孔磨损寿命预测计算方法， 包括以下步骤： [0006]步骤1， 首先通过仿真软件建立悬架总成运动动力学模型， 进行悬架动力学仿真分 析计 算， 通过后处 理计算提取悬架摆臂销轴与安装座之间的最大径向力值； [0007]步骤2， 通过有限元分析软件建立悬架摆臂销轴与安装座的有限元分析模型， 分析 出受 力最大的销轴位置， 以该销轴与安装座简化模型为分析对象， 以悬架摆臂销轴与安装 座之间 的最大径向力值为输入载荷， 对悬架摆臂销轴与安装座进 行接触有限元分析计算， 计算提取 安装座孔的最大剪切应力值； [0008]步骤3， 以安装座孔的最大剪切应力值为疲劳寿命极限， 根据摩擦学原理中IBM磨 损计 算方法进行 悬架摆臂销轴与安装座 孔抗磨损次数计算； [0009]步骤4， 根据悬架偏频以及工作时长进行 悬架摆臂销轴与安装座 孔磨损寿命计算。 [0010]优选的， 所述后处理计算提取的最大径向力值有上摆臂销轴最大径向力、 下摆臂 前销轴 最大径向力、 下摆臂后销轴最大径向力。 [0011]优选的， 所述步骤2中受力最大的销轴与安装座简化模型有限元分析中考虑摩擦 力矩， 摩擦系数为0.15 。 [0012]优选的， 所述摩擦学原理中IBM磨损计算方法进行悬架摆臂销轴与安装座孔抗磨 损次数 计算方法具体如下： [0013]1)参照金属材料疲劳曲线的关系， 建立保证零磨损条件下行程次数与最大剪应力 之间 的关系式： [0014] [0015]式中： τmax为安装座所受的最大剪应力， τs为材料剪切屈服极限， γ0为摩擦系数， [0016]2)根据悬架偏频计算销轴安装座每天磨损次数Nr，说　明　书 1/3 页 3 CN 114004130 A 3