一种优化nw型定轴齿轮系统效率的方法
【专利摘要】本发明涉及一种优化NW型定轴齿轮系统效率的方法，其包括以下步骤：步骤1：分析NW型定轴齿轮系统齿轮啮合受力情况，分别绘制出齿轮对在各自啮合线上受力图；步骤2：建立NW型定轴齿轮第一级外啮合效率模型；步骤3：建立NW型定轴齿轮内啮合效率模型；步骤4：确定总传动效率公式，总传动效率为：η＝η外·η内；步骤5：优化NW型定轴齿轮系统效率，绘制出各基本参数对啮合效率的影响趋势图。本发明在传统齿轮设计方法的基础上考虑齿轮间啮合效率，建立NW型定轴齿轮系统传动效率数学模型，分析齿轮基本参数对啮合效率的影响趋势并对NW型定轴轮系齿轮参数优化设计选择，采用上述效率数学模型进行优化设计，能快速精确的设计出NW型定轴齿轮系统。
【专利说明】-种优化NW型定轴齿轮系统效率的方法
【技术领域】
[OOOU 本发明设及齿轮设计领域，具体设及一种优化NW型定轴齿轮系统效率的方法。
【背景技术】
[000引齿轮传动是主要的机械传动形式之一，其中NW型定轴齿轮系统一般包括太阳轮、 第一级行星轮、第二级行星轮和内齿轮，太阳轮与第一级行星轮外晒合，第二级行星轮与内 齿轮内晒合，因其传动比范围大、径向尺寸紧凑该一特征而广泛应用。传统的齿轮设计方法 W满足强度、寿命理论W及重合度为准则，设计使用的晒合效率一般是从实验统计结果当 中选取，只考虑了齿轮精度与润滑形式，忽视了齿轮系统参数对晒合效率的影响，所得参数 只是一个取值范围，不仅对于NW型两级定轴齿轮传动效率必将产生较大的设计计算误差， 而且造成了能源浪费和经济损失。
【发明内容】
[000引本发明的目的在于克服W上缺陷，提供一种优化NW型定轴齿轮系统效率的方法， 确定出NW型定轴齿轮系统齿轮参数取值对效率的影响。
[0004] 为实现上述目的，本发明的技术方案为，一种优化NW型定轴齿轮系统效率的方 法，其包括W下步骤：
[0005] 步骤1 ;分析NW型定轴齿轮系统齿轮晒合受力情况，分别分析第一级外晒合和第 二级内晒合的两对齿轮在各自晒合线上受力情况，W节点为分界点，分别绘制出齿轮对在 各自晒合线上受力图；
[0006] 步骤2 ;建立NW型定轴齿轮第一级外晒合效率模型，根据步骤1绘制出的第一级 外晒合受力图，建立NW型定轴齿轮第一级外晒合效率模型，其效率模型公式为：
[0007]
【权利要求】
1. 一种优化NW型定轴齿轮系统效率的方法，其特征在于，其包括以下步骤： 步骤1 :分析NW型定轴齿轮系统齿轮啮合受力情况，分别分析第一级外啮合和第二级 内啮合的两对齿轮在各自啮合线上受力情况，以节点为分界点，分别绘制出齿轮对在各自 啮合线上受力图； 步骤2 :建立NW型定轴齿轮第一级外啮合效率模型，根据步骤1绘制出的第一级外啮 合受力图，建立NW型定轴齿轮第一级外啮合效率模型，其效率模型公式为：
其中： n#-一第一级外啮合齿轮传动效率； n〇n2一一第一级外啮合齿轮啮合点K在节点P左、右两边的瞬时传动效率；ii2 第一级外嗤合齿轮传动比； ZnZ2 第一级外嗤合齿轮对齿数； ha*一一第一级外啮合齿轮齿顶高系数，h/= 1; VnV2一一第一级外啮合齿轮对分别在啮合点K的速度；aOa2--Vn ￥2与嗤合线n_n的夹角； 9一一第一级外啮合齿轮对两齿轮间所受力F12、F21与啮合线n-n的夹角；f--/ =tanP，第一级外啮合齿轮对滑动摩擦系数； rbnrb2--第一级外嗤合齿轮对基圆半径； e0e2 一一第一级外啮合齿轮对啮合终点、啮合始点至节点的距离； X一一第一级外啮合齿轮对啮合点K至啮合终点距离；a (1) 第一级外嗤合齿轮嗤合角； 步骤3 :建立NW型定轴齿轮内啮合效率模型，根据步骤1绘制出的第二级内啮合受力 图，建立NW型定轴齿轮内啮合效率模型，其效率模型公式为：
其中： rI内--第二级内嗤合齿轮传动效率； n3、n4-一第二级内啮合齿轮啮合点K在节点P左、右两边瞬时传动效率； i34--第二级内嗤合齿轮传动比； Z3NZ4--第二级内嗤合齿轮对齿数； ha*一一第二级内啮合齿轮齿顶高系数，h/= 1; V3^V4一一第二级内啮合齿轮对分别在啮合点K点的速度；a3、a4--v3、￥4与嗤合线n_n的夹角； V--第二级内啮合齿轮对两齿轮间所受力F34、F43与啮合线n-n的夹角；f--/ =tan供，第二级内啮合齿轮对滑动摩擦系数； rb3、rb4--第二级内嗤合齿轮对基圆半径； e3、e4 第二级内嗤合齿轮对嗤合终点、嗤合始点至节点距尚； X一一第二级内啮合齿轮对啮合点K至啮合终点距离； Q (2)--第二级内嗤合齿轮嗤合角； 步骤4 :确定NW型定轴齿轮传动系统的总传动效率公式，总传动效率为：n=n# ?n 内； 步骤5 :优化NW型定轴齿轮系统效率，根据步骤4得到的总传动效率，采用单因素分析 法在Matlab软件中依次分析齿轮基本参数对传动效率的影响趋势，绘制出各基本参数对 啮合效率的影响趋势图，对NW型定轴轮系齿轮参数优化设计选择。
【文档编号】G06F17/50GK104504196SQ201410802796
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月22日 优先权日:2014年12月22日
【发明者】何娟, 朱广辉, 张彦烨, 夏云清, 柳微舒 申请人:湘潭电机股份有限公司