[發明專利]一種齒輪分扭傳動系統靜態均載的優化方法及系統

在審

• 申請號: 202010933325.0
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112069683A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 靳廣虎;丁景偉;陸鳳霞;鮑和云
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17;F16H55/17
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

1.一種齒輪分扭傳動系統靜態均載的優化方法，其特征在于，包括：

獲取齒輪分扭傳動系統的功率和轉速，并根據所述功率和所述轉速確定所述齒輪分扭傳動系統的參數特征；所述參數特征包括齒輪的齒數、模數、壓力角、螺旋角、彈性模量，軸的外徑、內徑以及階梯軸段的長度；

根據所述參數特征確定齒輪分扭傳動系統剛度；所述齒輪分扭傳動系統剛度包括齒輪副的嚙合剛度以及軸的扭轉剛度；所述嚙合剛度包括左分支分扭級齒輪副間的嚙合剛度、右分支分扭級齒輪副間的嚙合剛度、左分支并車級齒輪副間的嚙合剛度以及右分支并車級齒輪副間的嚙合剛度；所述軸的扭轉剛度包括左分支雙聯軸的扭轉剛度以及右分支雙聯軸的扭轉剛度；

獲取輸入扭矩、左分支雙聯軸上扭矩、右分支雙聯軸上扭矩以及分扭級傳動比；

根據所述輸入扭矩、所述左分支雙聯軸上扭矩、所述右分支雙聯軸上扭矩、所述分扭級傳動比以及所述齒輪分扭傳動系統剛度確定由齒輪副嚙合變形引起的嚙合偏轉角以及由扭轉變形引起的扭轉偏轉角；所述由齒輪副嚙合變形引起的嚙合偏轉角包括左分支分扭級嚙合變形引起的偏轉角、右分支分扭級嚙合變形引起的偏轉角、左分支并車級嚙合變形引起的偏轉角以及右分支并車級嚙合變形引起的偏轉角；所述由扭轉變形引起的扭轉偏轉角包括左分支雙聯軸扭轉變形引起的偏轉角以及右分支雙聯軸扭轉變形引起的偏轉角；

利用壓鉛絲法測量所述齒輪分扭傳動系統的齒輪副間的法向側隙；所述齒輪副間的法向側隙包括左分支分扭級齒輪副間的法向側隙、右分支分扭級齒輪副間的法向側隙、左分支并車級齒輪副間的法向側隙和右分支并車級齒輪副間的法向側隙；

根據所述齒輪副間的法向側隙確定齒輪副間的圓周側隙；所述齒輪副間的圓周側隙包括輸入齒輪與左分支分扭級齒輪之間的圓周側隙、左分支并車級齒輪與輸出齒輪之間的圓周側隙、輸入齒輪與右分支分扭級齒輪之間的圓周側隙以及右分支并車級齒輪與輸出齒輪之間的圓周側隙；

根據所述齒輪副間的圓周側隙確定由所述齒輪副嚙合變形、所述扭轉變形以及所述齒輪副間的法向側隙引起的輸入軸偏轉角；所述輸入軸偏轉角包括由左分支上的齒輪副嚙合變形、扭轉變形以及齒輪副間的法向側隙引起的輸入軸偏轉角以及由右分支上的齒輪副嚙合變形、扭轉變形以及齒輪副間的法向側隙引起的輸入軸偏轉角；

根據所述輸入扭矩、所述左分支雙聯軸上扭矩、所述右分支雙聯軸上扭矩、所述分扭級傳動比以及所述輸入軸偏轉角確定齒輪分扭傳動系統靜力學平衡方程；

基于所述齒輪分扭傳動系統靜力學平衡方程確定齒輪分扭傳動系統的系統均載系數。

2.根據權利要求1所述的齒輪分扭傳動系統靜態均載的優化方法，其特征在于，所述根據所述參數特征確定齒輪分扭傳動系統剛度，具體包括：

利用公式K_m＝(0.75ε_α+0.25)K′確定齒輪嚙合的總剛度；其中，K_m為齒輪嚙合的總剛度；ε_α為齒輪副的端面重合度；K'為單對齒的嚙合剛度；

根據所述齒輪嚙合的總剛度確定齒輪副的嚙合剛度；

利用公式確定扭轉剛度模型；其中，K_t為扭轉剛度；l_i為階梯軸第i段長度；I_pi為階梯軸第i段截面極慣性矩；n為階梯軸不同直徑段個數；G為材料的剪切彈性模量；

基于所述扭轉剛度模型確定軸的扭轉剛度。