[發(fā)明專利]非圓面齒輪限滑差速器及脫困操作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110090599.2
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112883485B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉大偉;李冰冰
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/17;G06F30/20;F16H48/06;F16H48/40;F16H48/38;G06F119/14
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11474
• 代理人: 王冬杰

1.一種非圓面齒輪限滑差速器的脫困操作方法，其特征在于，非圓面齒輪限滑差速器包括兩個相同的太陽輪，一個行星架及若干行星輪，太陽輪和行星架繞同一個軸線旋轉(zhuǎn)，兩個太陽輪分別與汽車驅(qū)動輪固定連接，所述太陽輪為多周期的非圓面齒輪，所述行星輪為漸開線圓柱齒輪，所述非圓面齒輪的節(jié)曲線方程為：

式中，r為非圓面齒輪的節(jié)曲線向徑，ε₁，ε₂，ε₃，....，ε_n為非圓面齒輪的偏心率，為非圓面齒輪的轉(zhuǎn)角，n為非圓面齒輪的階數(shù)，當(dāng)n值取定后除ε_n以外的偏心率均取0；所述漸開線圓柱齒輪的個數(shù)為n，非圓面齒輪的齒數(shù)z₂為n的倍數(shù)，當(dāng)z₂/n為奇數(shù)，所述圓柱齒輪的齒數(shù)z₁為奇數(shù)，當(dāng)z₂/n為偶數(shù)，所述圓柱齒輪的齒數(shù)z₁為偶數(shù)；所述圓柱齒輪沿所述非圓面齒輪圓周方向均勻分布，每個圓柱齒輪同時與兩個非圓面齒輪嚙合；所述兩個非圓面齒輪在垂直于兩個非圓面齒輪軸線的平面上的初始相位角差180°/n，所述每個漸開線圓柱齒輪與所述兩非圓面齒輪之間的兩個節(jié)點(diǎn)分別和兩非圓面齒輪的向經(jīng)最大極值點(diǎn)L(1+ε)與最小極值點(diǎn)L(1-ε)重合；

所述操作方法通過踩動油門踏板提高發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)速，從而使整車動態(tài)牽引力大于行駛阻力，即F_dF_fz，確定整車動態(tài)牽引力F_d表達(dá)式包括以下四個步驟：

S1、給定單個行星輪對打滑側(cè)非圓面齒輪的周向作用力為：

式中，F(xiàn)₃₂為單個行星輪對所述打滑側(cè)非圓面齒輪的周向作用力，J_a為單個車輪對其回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動慣量，J_z為單個驅(qū)動軸對其回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動慣量，J₂為所述打滑非圓面齒輪對其回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動慣量，為所述非圓面齒輪限滑差速器行星架輸入轉(zhuǎn)速，j為所述行星輪數(shù)量，r₂為所述打滑側(cè)非圓面齒輪的向徑，r_R為車輪向徑，f_L為驅(qū)動輪受到的滑動摩擦力，M_Gb為單個驅(qū)動輪滾阻力偶；

S2、給定行星輪對不打滑非圓面齒輪的周向作用力為：

式中，F(xiàn)₆₃為所述不打滑非圓面齒輪對所述行星輪的周向作用力，J_xx為所述行星輪對x軸的轉(zhuǎn)動慣量，為所述行星輪在x軸的角速度分量，r₃為所述行星輪的向徑，F(xiàn)₂₃為所述不打滑非圓面齒輪對所述行星輪的周向作用力，其中F₂₃＝F₃₂；

S3、給定非圓面齒輪限滑差速器傳遞至不打滑驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩為：

T_L9＝j(luò)F₃₆r₆+M_n (4)

式中，T_L9為非圓面齒輪限滑差速器傳遞至不打滑驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩，F(xiàn)₃₆為所述行星輪對所述不打滑側(cè)非圓面齒輪的周向作用力，其中F₃₆＝F₆₃，r₆為所述不打滑非圓面齒輪的向徑，M_n為非圓面齒輪限滑差速器內(nèi)摩擦扭矩；

S4、給定所述整車動態(tài)牽引力的表達(dá)式為：

F_d＝(T_L9-M_Gb)/r_R+f_L (5)

式中，F(xiàn)_d為整車動態(tài)牽引力，依次將(2)式代入(3)式，(3)式代入(4)式，(4)式代入(5)式即能得到整車動態(tài)牽引力表達(dá)式為：

式中，j為所述行星輪數(shù)量，J_xx為所述行星輪對x軸的轉(zhuǎn)動慣量，為所述行星輪在x軸的角速度分量，r₃為所述行星輪的向徑，r₆為不打滑非圓面齒輪的向徑，J_a為單個車輪對其回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動慣量，J_z為單個驅(qū)動軸對其回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動慣量，J₂為打滑側(cè)非圓面齒輪對其回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動慣量，為所述非圓面齒輪限滑差速器行星架輸入轉(zhuǎn)速，f_L為驅(qū)動輪受到的滑動摩擦力，r_R為車輪向徑，r₂為打滑側(cè)非圓面齒輪的向徑，M_n為非圓面齒輪限滑差速器內(nèi)摩擦扭矩，M_Gb為單個驅(qū)動輪滾阻力偶。