[发明专利]一种差动轮系传动效率的计算方法

权利要求书

1.一种差动轮系传动效率的计算方法，所述差动轮系的结构包括机架、中心轮一、行星轮、中心轮二、行星架，功率由中心轮一和中心轮二分别输入，功率由行星架输出，其特征是，所述计算方法包括以下步骤：

S1，获取差动轮系的相关数据；

在步骤S1中，所述差动轮系的相关数据包括：中心轮一角速度w₁、中心轮一齿数Z₁、中心轮二角速度w₃、中心轮二齿数Z₃、中心轮一输入功率P₁、中心轮二输入功率P₂、中心轮一与行星轮组成的齿轮副的啮合效率η₁、行星轮与中心轮二组成的齿轮副的啮合效率η₂；

S2，计算行星架的角速度；

所述步骤S2的具体过程为：通过式(1)所示的行星架角速度计算公式计算得到行星架角速度w_H，

式中，w_H为行星架角速度，Z₁为中心轮一齿数，w₁为中心轮一角速度，Z₃为中心轮二齿数，w₃为中心轮二角速度；

S3，绘制差动轮系的功率流图；

在步骤S3中，绘制差动轮系功率流图的具体过程为：

差动轮系中的构件用带圆圈的阿拉伯数字表示，齿轮副用和符号表示，功率流值不为0的构件之间的功率流方向用带箭头的实线表示，功率流值在实线上进行标注，功率流值为0的构件之间用实线连接，0值在实线上进行标注，输入功率一路经过中心轮一，经过中心轮一与行星轮组成的齿轮副，经过行星轮，另一路经过中心轮二，经过行星轮与中心轮二组成的齿轮副，经过行星轮，在行星轮处汇流，汇流功率经过行星架，输出差动轮系，最终形成差动轮系功率流；

S4，绘制转化轮系的功率流图；

所述步骤S4的具体过程包括以下步骤：

S41，给差动轮系加上一个与行星架角速度大小相等方向相反的附加转动得到转化轮系，原差动轮系中的机架成为转化轮系的活动构件，原差动轮系中的行星架成为转化轮系的机架；

S42，绘制转化轮系的功率流图：转化轮系中的构件用带圆圈的阿拉伯数字表示，齿轮副用和符号表示，功率流值不为0的构件之间的功率流方向用带箭头的实线表示，功率流值在实线上进行标注，功率流值为0的构件之间用实线连接，0值在实线上进行标注，输入功率一路经过中心轮一，经过中心轮一与行星轮组成的齿轮副，经过行星轮，另一路经过中心轮二，经过行星轮与中心轮二组成的齿轮副，经过行星轮，在行星轮处汇流，输出转化轮系，最终形成转化轮系功率流；

S5，计算转化轮系中的输入功率；

在步骤S5中，计算转化轮系中的输入功率的具体过程为：

通过转化轮系中中心轮一的输入功率计算公式、转化轮系中中心轮二的输入功率计算公式计算得到转化轮系中中心轮一的输入功率P₁^H、转化轮系中中心轮二的输入功率P₂^H；

所述转化轮系中中心轮一的输入功率计算公式为：

式中，P₁^H为转化轮系中中心轮一的输入功率，w₁为中心轮一角速度，w_H为行星架的角速度，P₁为中心轮一输入功率；

所述转化轮系中中心轮二的输入功率计算公式为：

式中，P₂^H为转化轮系中中心轮二的输入功率，w₃为中心轮二角速度，w_H为行星架的角速度，P₂为中心轮二输入功率；

S6，计算功率流经过齿轮副的功率损失；

在步骤S6中，计算功率流经过齿轮副的功率损失的具体过程为：

通过中心轮一与行星轮组成的齿轮副的功率损失计算公式、行星轮与中心轮二组成的齿轮副的功率损失计算公式计算得到功率流经过中心轮一与行星轮组成的齿轮副的功率损失L₁、功率流经过行星轮与中心轮二组成的齿轮副的功率损失L₂；

所述中心轮一与行星轮组成的齿轮副的功率损失计算公式为：

L₁＝(1-η₁)P₁^H(4)；

式中，L₁为功率流经过中心轮一与行星轮组成的齿轮副的功率损失，P₁^H为转化轮系中中心轮一的输入功率，η₁为中心轮一与行星轮组成的齿轮副的啮合效率；

所述行星轮与中心轮二组成的齿轮副的功率损失计算公式为：

式中，L₂为功率流经过行星轮与中心轮二组成的齿轮副的功率损失，P₂^H为转化轮系中中心轮二的输入功率，η₂为行星轮与中心轮二组成的齿轮副的啮合效率；

S7，计算差动轮系的传动效率；

所述步骤S7的具体过程为：

通过式(6)所示的差动轮系传动效率计算公式计算得到差动轮系的传动效率η，

式中，η为差动轮系的传动效率，P₁为中心轮一输入功率，P₂为中心轮二输入功率，L₁为功率流经过中心轮一与行星轮组成的齿轮副的功率损失，L₂为功率流经过行星轮与中心轮二组成的齿轮副的功率损失。