[发明专利]起吊用外啮合齿轮马达注入压力的动态确定方法

权利要求书

1.起吊用外啮合齿轮马达注入压力的动态确定方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、由齿轮副啮合过程确定波动的输出液压转速和输出液压转矩；步骤二、由波动的输出液压转速计算输出液压转速的角加速度；

步骤三、由输出液压转速的角加速度计算动态的起吊负载转矩；

步骤四、由起吊负载转矩等于输出液压转矩耦合计算出动态的注入压力。

2.如权利要求1所述起吊用外啮合齿轮马达注入压力的动态确定方法，其特征在于：所涉及的齿轮副-轴，包括起吊用渐开线齿轮-轴和空套用渐开线齿轮-轴，所述起吊用渐开线齿轮、空套用渐开线齿轮的尺寸与结构相同，由前期的齿轮马达设计结果所确定；起吊用渐开线齿轮-轴的轴伸部分用于输出液压转速与液压转矩供起吊负载物，起吊用渐开线齿轮-轴的轴伸部分长于空套用渐开线齿轮-轴的轴伸部分。

3.如权利要求1所述起吊用外啮合齿轮马达注入压力的动态确定方法，其特征在于：所述步骤一中，在齿轮副的旋转过程中，因齿轮副重合度大于1的传动需要，所以其旋转工作过程为一个单、双啮合点交替变化的周期性啮合过程，设节点到单啮合点或双啮合点中前一啮合点的矢量长度为f，其中，指向注入流量侧的f为正，指向回油背压侧的f为负，由此得双困油卸荷槽对称设置下大侧隙齿轮副的一个周期性啮合过程为-0.5P_b≤f≤0.5P_b(1)和注入流量无损失假设下的

其中，Q为齿轮马达的额定注入流量，p_i为待求的动态注入压力，p_o为额定回油背压，ω为输出液压转速，δ_ω为输出液压转速的波动系数，M为输出液压转矩，P_b为基圆节圆，B为同尺寸的起吊用渐开线齿轮、空套用渐开线齿轮的宽度，R_e为渐开线齿轮的齿顶圆半径，R为渐开线齿轮副的节圆半径，无量纲参数x＝R_e/R，无量纲啮合位置变量y＝f/R，无量纲参数z＝0.5P_b/R。

4.如权利要求1所述起吊用外啮合齿轮马达注入压力的动态确定方法，其特征在于：所述步骤二中，由渐开线齿轮的成形原理和f对时间t的一阶导数df/dt＝ωR_b，R_b为齿轮的基圆半径，及由式(2)中ω式对f的一阶导数

得输出液压转速的角加速度dω/dt为

5.如权利要求1所述起吊用外啮合齿轮马达注入压力的动态确定方法，其特征在于：所述步骤三中，设J、m和e为起吊用渐开线齿轮-轴的转动惯量、质量和偏心距，J＝me²；m₀为起吊负载物的质量，g为重力加速度，r₀为起吊用渐开线齿轮-轴的轴端半径，F₀为起吊负载力，M₀为起吊负载转矩，M₀＝F₀r₀，在忽略滑轮、轴端摩擦等所引起的转矩损失时，由起吊用渐开线齿轮-轴的刚体定轴转动定律，得

当F₀≤0时，牵引带将发生松动，F₀≡0，此时，由牛顿第二定律，得

即

由此确定出无量纲啮合位置变量y所对应的数值解y^*，如果y^*-z，那么y^*＝-z，则，起吊负载转矩M₀(y)的分段表达式为

6.如权利要求1所述起吊用外啮合齿轮马达注入压力的动态确定方法，其特征在于：所述步骤四中，将式(5)代入式(8)及mm₀，er₀，得

及由此数值计算出输出液压转矩的波动系数，

将式(2)中的M式、式(4)代入式(9)，得起吊负载下的注入压力为

及由此数值计算出注入压力的波动系数。