[发明专利]一种多楔带传动系统动态响应通用计算方法、设备及介质

权利要求书

1.一种多楔带传动系统动态响应通用计算方法，包括以下步骤：

(1)规定系统参数符号：在多楔带传动系统布局中，以曲轴轮轮心为原点，水平方向为X轴、竖直方向为Y轴建立多楔带系统坐标系；分别对系统各轮的编号、轮心坐标、半径、角位移、转动惯量进行标记，同时对各轮上弧段的长度、各轮间带段的长度及对应的带段张力进行标记；

(2)获取各模块的计算式：利用通用的表达式与规定的参数符号将旋转轮模块、自动张紧器模块和带张力模块的计算式表示出来；

(3)将各模块计算式转换为通用计算矩阵：以旋转轮、张紧臂的角位移、角速度为过程变量，将各模块的计算式整理为运动微分方程组；将微分方程组的阶次降为一阶，然后转化为状态空间方程的形式，并确定各系数矩阵；

(4)计算系统动态响应：求解时域下状态空间方程，得到旋转轮、张紧臂的角位移、角速度的过程变量值，利用各模块的计算式，分别计算系统在时域下的各带段张力波动、各轮滑移率、张紧臂摆动和各轮的角位移波动值。

2.根据权利要求1所述的多楔带传动系统动态响应通用计算方法，其特征在于：步骤(1)中，若系统共有n个轮，以曲轴轮为起始点，沿逆时针依次为轮1，…轮i，…，轮n，标记为W_i，相应轮心坐标为O_i(x_i,y_i)、半径为R_i、角位移为θ_i、转动惯量为I_i、负载扭矩为M_i，系统的带段总长为l；记W_i和W_i+1之间的带段为B_i，其长度记为L_i，其带段张力记为T_i，带在轮i上的包角为α_i，张紧臂的臂长记为L_t。

3.根据权利要求2所述的多楔带传动系统动态响应通用计算方法，其特征在于：步骤(2)中，各模块的计算式具体包括：

M_B＝L_t×e_i-1·T_i-1+L_t×e_i·T_i (4)

T_i＝T₀+K_iΔ_i (6)

K_i＝EA/L_i (7)

Δ_i＝θ_iR_i-θ_i+1R_i+1-Δ_ci (8)

Δ_ci＝(T_i+1+T_i-2T₀)/2K_p(i+1) (9)

T_i＝T₀+K_i(Δ_i+ΔL_i) (10)

ΔL_i＝l′_i-l_i+(α′_i-α_i)(R_i+R_i+1) (11)

其中，式(1)为主动轮的角速度激励，N为曲轴中心转速，A_k和为k阶转速波动的幅值和相位，式(2)为从动轮的扭矩平衡式，其中C为等效粘性阻尼，式(3)～(5)分别为张紧轮的扭矩平衡式、带段张力对张紧轮产生的扭矩和张紧器的输出扭矩，其中M_B为张紧器两侧带段张力对张紧器支点处的合力矩，M_G为张紧器所受重力对张紧器支点处的合力矩，M_t为张紧器扭矩；式(6)～(11)分别为带段张力模块中带段张力与带长变化量的计算式，其中Δ_i为带段长度的变化量，K_s为弹簧刚度，K_i为某一带段带的弹性刚度。