本发明涉及汽车设计，尤其是轮毂轴承的抗冲击性能优化设计方法及轮毂轴承。
背景技术：
1、轮毂轴承是汽车的重要零部件，其主要作用是承重和为轮毂的转动提供精确引导。在行驶过程中，当受到路况不佳、道路破损等环境因素或者用户驾驶习惯等人为因素的影响时，容易出现轮毂轴承撞击如路缘石等异物的现象，这将导致轮毂轴承受到较大的径向冲击。在这种径向冲击作用下，轮毂轴承的滚道或者钢球极容易出现冲击压痕。若在轮毂轴承的滚道或者钢球出现多处冲击压痕之后，车辆仍旧继续行驶，将会致使轮毂轴承的滚道或者钢球脱落，轻则会出现轮毂轴承发出异响的现象，重则会导致轮毂轴承失效。
2、轮毂轴承的抗冲击性能主要与轮毂轴承的接触应力有关。为了避免因轮毂轴承冲击异响而导致轮毂轴承失效的问题出现，相关技术通过对轮毂轴承进行接触应力的仿真或台架冲击试验来评价轮毂轴承的抗冲击性能，对抗冲击性能不合格的轮毂轴承进行结构上的增强，以此实现轮毂轴承的抗冲击性能的增强。
3、然而，目前尚未有统一的轮毂轴承的抗冲击性能评价标准，对于不同的评价标准，同一种轮毂轴承有不同的抗冲击性能评价，这容易导致轮毂轴承过度设计的问题出现。例如，虽然某一轮毂轴承的接触应力符合设计标准，然而该轮毂轴承被过度设计导致其质量过重，进而对整车质心产生了不良的影响。此外，当将同一个轮毂轴承应用于不同车型上时，如轮胎规格、轮胎滚动半径、整车质心高度等整车参数不同，因轮毂轴承冲击异响而导致轮毂轴承失效的概率也会不同，可见整车参数对轮毂轴承的抗冲击性能具有一定的影响。但是，相关技术在评价轮毂轴承的抗冲击性能时并未考虑到整车参数，未能全面地对轮毂轴承的抗冲击性能进行评价，导致轮毂轴承的抗冲击性能的评价精度较低。
技术实现思路
1、本发明的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。
2、为此，本发明的目的在于提供轮毂轴承的抗冲击性能优化设计方法及轮毂轴承。
3、为了达到上述技术目的，本发明实施例所采取的技术方案包括：
4、一方面，本发明实施例提供了轮毂轴承的抗冲击性能优化设计方法，包括以下步骤：
5、获取整车特性参数以及所述轮毂轴承的第一参考值、参考应力数据和参考压痕数据；
6、根据所述整车特性参数计算得到所述轮毂轴承的接触应力系数，通过所述接触应力系数和所述参考应力数据确定所述轮毂轴承的第二参考值，通过所述接触应力系数和所述参考压痕数据确定所述轮毂轴承的第三参考值；
7、对所述轮毂轴承进行接触应力仿真模拟，得到所述轮毂轴承的仿真应力值；
8、当所述仿真应力值小于或等于所述第二参考值时，对所述轮毂轴承进行台架冲击试验，得到多个试验压痕深度；
9、根据所述第一参考值、所述第三参考值和多个所述试验压痕深度，对所述轮毂轴承的抗冲击性能进行分析，得到所述轮毂轴承的抗冲击性能分析结果，其中，所述抗冲击性能分析结果包括第一分析结果或者第二分析结果中的任一种；
10、当所述抗冲击性能分析结果为第一分析结果时，对所述轮毂轴承的尺寸参数进行优化，之后返回至获取整车特性参数以及所述轮毂轴承的第一参考值、参考应力数据和参考压痕数据的步骤，直到所述抗冲击性能分析结果为第二分析结果，以所述轮毂轴承作为成品轮毂轴承输出。
11、进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述整车特性参数计算得到所述轮毂轴承的接触应力系数，包括：
12、根据所述整车特性参数，计算得到所述轮毂轴承的轮胎断面高度系数、轮胎充气压力系数、轮胎滚动半径系数和整车质心高度系数；
13、赋予所述轮胎断面高度系数第一权重，赋予所述轮胎充气压力系数第二权重，赋予所述轮胎滚动半径系数第三权重，赋予所述整车质心高度系数第四权重；
14、将赋予有所述第一权重的所述轮胎断面高度系数、赋予有所述第二权重的所述轮胎充气压力系数、赋予有所述第三权重的所述轮胎滚动半径系数和赋予有所述第四权重的所述整车质心高度系数进行加权，计算得到所述轮毂轴承的接触应力系数。
15、进一步地，在本发明的一个实施例中，所述整车特性参数包括轮胎标准断面高度、轮胎名义断面宽度、轮胎名义高宽比、轮胎充气压力、轮胎标准充气压力、车轮偏距、轮胎滚动半径、整车质心高度和整车轮距；所述根据所述整车特性参数，计算得到所述轮毂轴承的轮胎断面高度系数、轮胎充气压力系数、轮胎滚动半径系数和整车质心高度系数，包括：
16、根据所述轮胎名义断面宽度、所述轮胎名义高宽比和所述轮胎标准断面高度，确定所述轮毂轴承的轮胎断面高度系数；
17、计算所述轮胎充气压力与所述轮胎标准充气压力的比值作为所述轮毂轴承的轮胎充气压力系数；
18、计算所述车轮偏距与所述轮胎滚动半径的比值作为第一比值，计算所述第一比值和所述轮胎名义高宽比的乘积作为所述轮毂轴承的轮胎滚动半径系数；
19、计算所述整车质心高度与所述整车轮距的比值作为所述轮毂轴承的整车质心高度系数。
20、进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述轮胎名义断面宽度、所述轮胎名义高宽比和所述轮胎标准断面高度，确定所述轮毂轴承的轮胎断面高度系数，包括：
21、计算所述轮胎名义断面宽度和所述轮胎名义高宽比的乘积作为第一乘积，计算所述第一乘积与第一数值的比值作为所述轮毂轴承的轮胎断面高度；
22、计算所述轮胎断面高度与所述轮胎标准断面高度的比值作为所述轮毂轴承的轮胎断面高度系数。
23、进一步地，在本发明的一个实施例中，所述通过所述接触应力系数和所述参考应力数据确定所述轮毂轴承的第二参考值，包括：
24、计算所述接触应力系数和所述参考应力数据的乘积作为所述轮毂轴承的第二参考值。
25、进一步地，在本发明的一个实施例中，所述通过所述接触应力系数和所述参考压痕数据确定所述轮毂轴承的第三参考值，包括：
26、计算所述接触应力系数和所述参考压痕数据的乘积作为所述轮毂轴承的第三参考值。
27、进一步地，在本发明的一个实施例中，所述方法还包括如下步骤：
28、当所述仿真应力值大于所述第二参考值时，对所述轮毂轴承的尺寸参数进行优化，之后返回至获取整车特性参数以及所述轮毂轴承的第一参考值、参考应力数据和参考压痕数据的步骤。
29、进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述第一参考值、所述第三参考值和多个所述试验压痕深度，对所述轮毂轴承的抗冲击性能进行分析，得到所述轮毂轴承的抗冲击性能分析结果，包括：
30、根据多个所述试验压痕深度，计算得到所述轮毂轴承的平均压痕深度和多个所述试验压痕深度的标准偏差值；
31、当多个所述试验压痕深度的标准偏差值大于或等于所述第一参考值，和/或，所述平均压痕深度大于所述第三参考值时，生成第一分析结果作为所述轮毂轴承的抗冲击性能分析结果。
32、进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述第一参考值、所述第三参考值和多个所述试验压痕深度，对所述轮毂轴承的抗冲击性能进行分析，得到所述轮毂轴承的抗冲击性能分析结果，还包括：
33、当多个所述试验压痕深度的标准偏差值小于所述第一参考值，且所述平均压痕深度小于或等于所述第三参考值时，生成第二分析结果作为所述轮毂轴承的抗冲击性能分析结果。
34、另一方面，本发明实施例提供了一种轮毂轴承，采用前面所述的轮毂轴承的抗冲击性能优化设计方法进行设计。
35、本发明的有益效果是：提供轮毂轴承的抗冲击性能优化设计方法及轮毂轴承，方法包括：首先，获取整车特性参数以及轮毂轴承的第一参考值、参考应力数据和参考压痕数据，根据整车特性参数计算得到轮毂轴承的接触应力系数，通过参考应力数据和接触应力系数确定轮毂轴承的第二参考值，通过参考压痕数据和接触应力系数确定轮毂轴承的第三参考值；然后，对轮毂轴承进行接触应力仿真模拟，得到轮毂轴承的仿真应力值，当仿真应力值小于或等于第二参考值时，对轮毂轴承进行台架冲击试验，得到多个试验压痕深度；之后，根据第一参考值、第三参考值和多个试验压痕深度，对轮毂轴承的抗冲击性能进行分析，得到轮毂轴承的抗冲击性能分析结果，其中，抗冲击性能分析结果包括第一分析结果或者第二分析结果中的任一种；当抗冲击性能分析结果为第一分析结果时，对轮毂轴承的尺寸参数进行优化，之后返回至获取整车特性参数以及轮毂轴承的第一参考值、参考应力数据和参考压痕数据的步骤，直到抗冲击性能分析结果为第二分析结果，以轮毂轴承作为成品轮毂轴承输出；轮毂轴承通过前面所述的方法来进行设计。本发明充分地考虑了不同维度的整车特性参数，通过多个整车特性参数来构建接触应力系数，利用接触应力系数和参考应力数据构建第二参考值，以第二参考值作为轮毂轴承的许用应力标准，并且利用接触应力系数和参考压痕数据构建第三参考值，以第一参考值和第三参考值作为轮毂轴承的压痕深度标准，从压痕深度标准和许用应力标准这两个维度对轮毂轴承的抗冲击性能进行综合评估，提高了轮毂轴承的抗冲击性能的评估精度，在避免轮毂轴承过度设计的问题出现的同时确保轮毂轴承的抗冲击性能满足设计要求，有利于降低轮毂轴承的失效风险，提高用户的使用体验。
36、本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
1.轮毂轴承的抗冲击性能优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的轮毂轴承的抗冲击性能优化设计方法，其特征在于，所述根据所述整车特性参数计算得到所述轮毂轴承的接触应力系数，包括：
3.根据权利要求2所述的轮毂轴承的抗冲击性能优化设计方法，其特征在于，所述整车特性参数包括轮胎标准断面高度、轮胎名义断面宽度、轮胎名义高宽比、轮胎充气压力、轮胎标准充气压力、车轮偏距、轮胎滚动半径、整车质心高度和整车轮距；所述根据所述整车特性参数，计算得到所述轮毂轴承的轮胎断面高度系数、轮胎充气压力系数、轮胎滚动半径系数和整车质心高度系数，包括：
4.根据权利要求3所述的轮毂轴承的抗冲击性能优化设计方法，其特征在于，所述根据所述轮胎名义断面宽度、所述轮胎名义高宽比和所述轮胎标准断面高度，确定所述轮毂轴承的轮胎断面高度系数，包括：
5.根据权利要求1所述的轮毂轴承的抗冲击性能优化设计方法，其特征在于，所述通过所述接触应力系数和所述参考应力数据确定所述轮毂轴承的第二参考值，包括：
6.根据权利要求1所述的轮毂轴承的抗冲击性能优化设计方法，其特征在于，所述通过所述接触应力系数和所述参考压痕数据确定所述轮毂轴承的第三参考值，包括：
7.根据权利要求1所述的轮毂轴承的抗冲击性能优化设计方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：
8.根据权利要求1所述的轮毂轴承的抗冲击性能优化设计方法，其特征在于，所述根据所述第一参考值、所述第三参考值和多个所述试验压痕深度，对所述轮毂轴承的抗冲击性能进行分析，得到所述轮毂轴承的抗冲击性能分析结果，包括：
9.根据权利要求8所述的轮毂轴承的抗冲击性能优化设计方法，其特征在于，所述根据所述第一参考值、所述第三参考值和多个所述试验压痕深度，对所述轮毂轴承的抗冲击性能进行分析，得到所述轮毂轴承的抗冲击性能分析结果，还包括：
10.一种轮毂轴承，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的轮毂轴承的抗冲击性能优化设计方法进行设计。
