[發(fā)明專利]一種齒輪分扭傳動(dòng)系統(tǒng)靜態(tài)均載的優(yōu)化方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010933325.0
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112069683A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 靳廣虎;丁景偉;陸鳳霞;鮑和云
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 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(wù)所 11569
• 代理人: 杜陽陽

本發(fā)明涉及一種齒輪分扭傳動(dòng)系統(tǒng)靜態(tài)均載的優(yōu)化方法及系統(tǒng)。該方法包括：獲取齒輪分扭傳動(dòng)系統(tǒng)的功率和轉(zhuǎn)速，并根據(jù)功率和轉(zhuǎn)速確定參數(shù)特征；根據(jù)參數(shù)特征確定齒輪分扭傳動(dòng)系統(tǒng)剛度；獲取輸入扭矩、左分支雙聯(lián)軸上扭矩、右分支雙聯(lián)軸上扭矩以及分扭級傳動(dòng)比，并確定由齒輪副嚙合變形引起的嚙合偏轉(zhuǎn)角以及由扭轉(zhuǎn)變形引起的扭轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)角；利用壓鉛絲法測量齒輪副間的法向側(cè)隙；根據(jù)齒輪副間的法向側(cè)隙確定齒輪副間的圓周側(cè)隙；根據(jù)齒輪副間的圓周側(cè)隙確定由齒輪副嚙合變形、扭轉(zhuǎn)變形以及齒輪副間的法向側(cè)隙引起的輸入軸偏轉(zhuǎn)角，求解齒輪分扭傳動(dòng)系統(tǒng)靜力學(xué)平衡方程，確定齒輪分扭傳動(dòng)系統(tǒng)的系統(tǒng)均載系數(shù)。本發(fā)明提高了系統(tǒng)的使用性能以及空間利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及靜態(tài)均載優(yōu)化領(lǐng)域，特別是涉及一種齒輪分扭傳動(dòng)系統(tǒng)靜態(tài)均載的優(yōu)化方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

齒輪傳動(dòng)是常見的傳動(dòng)裝置，在機(jī)械傳動(dòng)中有著重要的地位，因傳動(dòng)比準(zhǔn)確、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)而應(yīng)用于各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，圓柱齒輪分扭傳動(dòng)系統(tǒng)是基于傳統(tǒng)齒輪傳動(dòng)形式而改進(jìn)的新型齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其具有功重比高、均載性能好、傳動(dòng)平穩(wěn)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，因此在航空發(fā)動(dòng)機(jī)、直升機(jī)主減速器以及大型輪船主減速器中被廣泛使用。分扭傳動(dòng)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是將功率一分為二，減小了系統(tǒng)對齒輪參數(shù)的要求，減輕了整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量，該系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是使各分路實(shí)現(xiàn)載荷的均衡，從而提高系統(tǒng)的使用性能。提高系統(tǒng)均載性能的方法主要有使用彈性元件和平衡梁等，但由于使用彈性元件和使用平衡梁的方法存在較大的缺陷，比如，使用彈性元件會(huì)使齒輪結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，使用平衡梁會(huì)增加附帶機(jī)構(gòu)，不利于空間的最優(yōu)利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種齒輪分扭傳動(dòng)系統(tǒng)靜態(tài)均載的優(yōu)化方法及系統(tǒng)，以解決因使用彈性元件和使用平衡梁等用于提高齒輪分扭傳動(dòng)系統(tǒng)均載性能的傳統(tǒng)方法，而導(dǎo)致不利于空間最優(yōu)利用的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種齒輪分扭傳動(dòng)系統(tǒng)靜態(tài)均載的優(yōu)化方法，包括：

獲取齒輪分扭傳動(dòng)系統(tǒng)的功率和轉(zhuǎn)速，并根據(jù)所述功率和所述轉(zhuǎn)速確定所述齒輪分扭傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)特征；所述參數(shù)特征包括齒輪的齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、螺旋角、彈性模量，軸的外徑、內(nèi)徑以及階梯軸段的長度；

根據(jù)所述參數(shù)特征確定齒輪分扭傳動(dòng)系統(tǒng)剛度；所述齒輪分扭傳動(dòng)系統(tǒng)剛度包括齒輪副的嚙合剛度以及軸的扭轉(zhuǎn)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(zhuǎn)剛度包括左分支雙聯(lián)軸的扭轉(zhuǎn)剛度以及右分支雙聯(lián)軸的扭轉(zhuǎn)剛度；

獲取輸入扭矩、左分支雙聯(lián)軸上扭矩、右分支雙聯(lián)軸上扭矩以及分扭級傳動(dòng)比；

根據(jù)所述輸入扭矩、所述左分支雙聯(lián)軸上扭矩、所述右分支雙聯(lián)軸上扭矩、所述分扭級傳動(dòng)比以及所述齒輪分扭傳動(dòng)系統(tǒng)剛度，確定由齒輪副嚙合變形引起的嚙合偏轉(zhuǎn)角以及由扭轉(zhuǎn)變形引起的扭轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)角；所述由齒輪副嚙合變形引起的嚙合偏轉(zhuǎn)角包括左分支分扭級嚙合變形引起的偏轉(zhuǎn)角、右分支分扭級嚙合變形引起的偏轉(zhuǎn)角、左分支并車級嚙合變形引起的偏轉(zhuǎn)角以及右分支并車級嚙合變形引起的偏轉(zhuǎn)角；所述由扭轉(zhuǎn)變形引起的扭轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)角包括左分支雙聯(lián)軸扭轉(zhuǎn)變形引起的偏轉(zhuǎn)角以及右分支雙聯(lián)軸扭轉(zhuǎn)變形引起的偏轉(zhuǎn)角；

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

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