【技术实现步骤摘要】
一种行星轮系内部动态力计算方法
[0001]本专利技术涉及机械传动领域，具体涉及一种行星轮系内部动态力计算方法。
技术介绍
[0002]行星轮系是机械传动领域的一种重要形式，由于其高功率、高效率、结构紧凑而在机械行业里得到广泛的应用。行星轮系的内部动态力是指行星轮系运行过程的动态啮合力与动态摩擦力，是影响行星轮系寿命的重要因素。通过计算预测行星轮系的内部动态力，可以实现对行星轮系的内部动态力进行控制，对提升行星轮系的平稳性，延长行星轮系的寿命，防止事故的发生具有重要意义。
[0003]传统的行星轮系内部动态力计算方法没有考虑误差激励与摩擦激励等因素，具有以下缺点：
[0004]1)没有考虑行星轮系由于加工误差和制造误差等因素的影响，使得轮齿形状与理论相比存在偏差，导致行星轮系内部存在载荷分配不均的问题，导致传统方法计算的动态力比实际行星轮系内部动态力偏小。
[0005]2)没有考虑行星轮系变形带来的运动状态的变化，导致传统方法计算的动态力比实际行星轮系内部动态力的波动频率更小；
[0006]3...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种行星轮系内部动态力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，输入行星轮系参数与弹流润滑参数；设定运行步长与运行步数；摩擦系数设定为初始摩擦系数；S2，考虑轮齿变形与摩擦激励，基于行星轮系动力学方程，根据行星轮系参数和摩擦系数，计算当前啮合位置的啮合力、齿轮运行速度与曲率半径；S3，考虑轮齿粗糙表面弹流润滑油膜厚度对摩擦系数的影响，计算当前啮合位置的摩擦系数；S4，判断啮合是否结束；如果结束，执行步骤S5；如果没有结束，步骤S3计算的摩擦系数用于更新步骤S2的摩擦系数，更新啮合位置，重复步骤S2和S3，计算下一啮合位置的啮合力和摩擦系数。S5，计算输出啮合过程中各啮合位置的啮合力和摩擦力，记作动态力。2.根据权利要求1所述的行星轮系内部动态力计算方法，其特征在于，所述步骤S2具体通过以下步骤计算当前啮合位置的啮合力：S21，计算行星轮系内外啮合时的动态啮合刚度；根据偏心误差计算行星轮
‑
太阳轮位移激励和行星轮
‑
齿圈位移激励；S22，分别计算内外啮合时弯曲变形、轴向压缩变形、剪切变形、基体变形、接触变形在啮合线上的投影；S23，依照行星轮系相位关系，考虑垂直于啮合线的摩擦激励作用，建立行星轮系动力学方程，并使用龙格库塔法数值求解行星轮系动力学方程；S24，判断啮合过程是否完成；若完成，执行步骤S25；若未完成，更新啮合位置，执行步骤S22至S23；S25，通过动力学方程，计算出轮齿形变，依照步骤S21中的动态啮合刚度与阻尼的关系，计算动态啮合力。3.根据权利要求2所述的行星轮系内部动态力计算方法，其特征在于，所述步骤S21依照齿轮外啮合单双齿交替规律，计算外啮合时太阳轮与行星轮动态啮合刚度K
sp
；依照齿轮内啮合单双齿交替规律，计算内啮合时齿圈与行星轮动态啮合刚度K
rp
。4.根据权利要求2所述的行星轮系内部动态力计算方法，其特征在于，所述步骤S21将行星轮偏心误差e
n
投影至行星轮
‑
太阳轮啮合线上，计算得到行星轮
‑
太阳轮位移激励e
sn
，将行星轮偏心误差e
n
投影至行星轮
‑
齿圈啮合线上，计算得到行星轮
‑
齿圈位移激励e
rn
；行星轮
‑
太阳轮位移激励e
sn
的计算方式如下所示：其中，Ψ
sn
指各行星轮与太阳轮的相位差，ω
m
代表行星轮转速，Z
p
为行星轮齿数，ε
n
为行星轮理论旋转中心与实际旋转中心的相位差；行星轮
‑
齿圈位移激励e
rn
的计算方式如下所示：
其中，Ψ
rn
指各行星轮与齿圈的相位差。5.根据权利要求2所述的行星轮系内部动态力计算方法，其特征在于，所述步骤S22中弯曲变形的投影δ
b
′
，轴向压缩变形的投影δ
a
′
，剪切变形的投影δ
s
′
，基体变形的投影δ
f
′
，接触变形的投影δ
h
′
的计算方式如下所示；其中k
b
为弯曲刚度(内啮合的投影计算时，k
b
为内啮合弯曲刚度K
rpb
；外啮合的投影计算时，k
b
为外啮合弯曲刚度K
spb
)；k
h
为赫兹接触刚度(内啮合的投影计算时，k
h
...
【专利技术属性】
技术研发人员：李春明，王利明，李慎龙，邵毅敏，杜明刚，龙国荣，刘威，岳坤，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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