本发明涉及齿轮轮系传动系统技术领域，具体地说是一种行星轮系传动效率的计算方法。
背景技术
行星轮系具有体积小、结构紧凑和承载能力高等优点，被广泛应用于航空发动机、起重运输设备和石油化工机械等传动装置中。提高行星轮系传动效率能够提升产品的传动性能。因此，开展行星轮系传动效率研究具有重要的工程意义。
虽然行星轮系传动效率的计算方法较多，但目前的方法大部分较为繁琐和复杂。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提出了一种行星轮系传动效率的计算方法，能够快速简便地计算行星轮系传动效率。
本发明解决其技术问题采取的技术方案是：
本发明实施例提供的一种行星轮系传动效率的计算方法，所述行星轮系的结构包括机架、中心轮一、中心轮二、行星轮一、行星轮二和行星架，行星轮一和行星轮二固连在同一轴上，中心轮二与机架固连在一起，其特征是，所述计算方法包括以下步骤：
s1，获取行星轮系的相关数据；
s2，计算行星架与行星轮的传动比；
s3，绘制行星轮系的功率流图；
s4，绘制转化轮系的功率流图；
s5，计算功率流经过齿轮副的功率损失和转化轮系的输入功率；
s6，计算行星轮系的传动效率。
作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤s1中，所述行星轮系的相关数据包括：行星轮二齿数z3、中心轮二齿数z4、输入功率p、中心轮一与行星轮一组成的齿轮副的啮合效率η1、行星轮二与中心轮二组成的齿轮副的啮合效率η2。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤s2的具体过程为：通过式(1)所示的行星架与行星轮传动比计算公式计算得到行星架与行星轮传动比ih2，
式中，ih2为行星架与行星轮传动比，z3为行星轮二齿数，z4为中心轮二齿数。
作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤s3中，绘制行星轮系功率流图的具体过程为：
行星轮系中的构件用阿拉伯数字表示，齿轮副用
作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤s4的具体过程包括以下步骤：
s41，给行星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，原行星轮系中的机架成为转化轮系的活动构件，原行星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阿拉伯数字表示，齿轮副用
作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤s5中，计算功率流经过齿轮副的功率损失和转化轮系的输入功率的具体过程为：
通过第一级齿轮副功率损失计算公式、第二级齿轮副功率损失计算公式和转化轮系输入功率计算公式计算得到功率流经过中心轮一与行星轮一组成的齿轮副的功率损失l1、功率流经过行星轮二与中心轮二组成的齿轮副的功率损失l2、转化轮系的输入功率ph。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述第一级齿轮副功率损失计算公式为：
l1＝(1-η1)ph(2)
式中，l1为功率流经过中心轮一与行星轮一组成的齿轮副的功率损失，ph为转化轮系的输入功率，η1为中心轮一与行星轮一组成的齿轮副的啮合效率；
所述第二级齿轮副功率损失计算公式为：
l2＝η1(1-η2)ph(3)
式中，l2为功率流经过行星轮二与中心轮二组成的齿轮副的功率损失，ph为转化轮系的输入功率，η1为中心轮一与行星轮一组成的齿轮副的啮合效率，η2为行星轮二与中心轮二组成的齿轮副的啮合效率；
所述转化轮系输入功率计算公式为：
ph＝(1-ih2)(p-l1-l2)+l1(4)
式中，ph为转化轮系的输入功率，ih2为行星架与行星轮传动比，l1为功率流经过中心轮一与行星轮一组成的齿轮副的功率损失，l2为功率流经过行星轮二与中心轮二组成的齿轮副的功率损失。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤s6的具体过程为：
通过式(5)所示的行星轮系传动效率计算公式计算得到行星轮系的传动效率η，
式中，η为行星轮系的传动效率，p为输入功率，l1为功率流经过中心轮一与行星轮一组成的齿轮副的功率损失，l2为功率流经过行星轮二与中心轮二组成的齿轮副的功率损失。
本发明实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：
本发明实施例技术方案的一种行星轮系传动效率的计算方法，根据行星轮系的结构，计算行星架与行星轮的传动比，绘制行星轮系的功率流图，绘制转化轮系的功率流图，计算功率流经过齿轮副的功率损失和转化轮系的输入功率，计算行星轮系的传动效率。本发明可快速简便计算行星轮系传动效率，计算方法简单，大大提高了计算的效率和准确性。
附图说明
图1是根据一示例性实施例示出的一种行星轮系传动效率的计算方法的流程图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种行星轮系的传动原理图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种行星轮系功率流图的示意图；
图4是根据一示例性实施例示出的一种转化轮系功率流图的示意图；
图2中符号表示：1、中心轮一，2、行星轮一，3、行星轮二，4、中心轮二，5、机架，h、行星架；
图3和图4中符号表示：1、中心轮一，2、行星轮一，3、行星轮二，4、中心轮二，h、行星架，
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
如图2所示，行星轮系的结构包括中心轮一1、行星轮一2、行星轮二3、中心轮二4、机架5和行星架h，行星轮一2和行星轮二3固连在同一轴上，中心轮二4与机架5固连在一起。
针对上述行星轮系的结构，本发明提供了一种行星轮系传动效率的计算方法，如图1所示，它包括以下步骤：s1，获取行星轮系的相关数据；s2，计算行星架与行星轮的传动比；s3，绘制行星轮系的功率流图；s4，绘制转化轮系的功率流图；s5，计算功率流经过齿轮副的功率损失和转化轮系的输入功率；s6，计算行星轮系的传动效率。
本发明实施例提供的一种行星轮系传动效率的计算方法，其具体实现过程包括以下步骤：
步骤1，获取行星轮系的相关数据：行星轮二齿数z3、中心轮二齿数z4、输入功率p、中心轮一与行星轮一组成的齿轮副的啮合效率η1、行星轮二与中心轮二组成的齿轮副的啮合效率η2，如表1所示。
表1
步骤2：使用步骤1中的行星轮二齿数z3、中心轮二齿数z4，通过式(1)所示的行星架与行星轮的传动比计算公式计算得到行星架与行星轮的传动比ih2，
式中，ih2为行星架与行星轮的传动比，z3为行星轮二齿数，z4为中心轮二齿数。
步骤3：绘制行星轮系功率流图，行星轮系中的构件用阿拉伯数字表示，齿轮副用
步骤4：给行星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，原行星轮系中的机架成为转化轮系的活动构件，原行星轮系中的行星架成为转化轮系的机架。
步骤5：绘制转化轮系功率流图，转化轮系中的构件用阿拉伯数字表示，齿轮副用
步骤6：使用步骤1中的中心轮一与行星轮一组成的齿轮副的啮合效率η1、行星轮二与中心轮二组成的齿轮副的啮合效率η2，步骤2中计算的行星架与行星轮的传动比ih2，通过式(2)所示的第一级齿轮副功率损失计算公式，式(3)所示的第二级齿轮副功率损失计算公式和式(4)所示的转化轮系输入功率计算公式计算得到功率流经过中心轮一与行星轮一组成的齿轮副的功率损失l1、功率流经过行星轮二与中心轮二组成的齿轮副的功率损失l2、转化轮系的输入功率ph，
l1＝(1-η1)ph(2)
式中，l1为功率流经过中心轮一与行星轮一组成的齿轮副的功率损失，ph为转化轮系的输入功率，η1为中心轮一与行星轮一组成的齿轮副的啮合效率；
l2＝η1(1-η2)ph(3)
式中，l2为功率流经过行星轮二与中心轮二组成的齿轮副的功率损失，ph为转化轮系的输入功率，η1为中心轮一与行星轮一组成的齿轮副的啮合效率，η2为行星轮二与中心轮二组成的齿轮副的啮合效率；
ph＝(1-ih2)(p-l1-l2)+l1(4)
式中，ph为转化轮系的输入功率，ih2为行星架与行星轮的传动比，l1为功率流经过中心轮一与行星轮一组成的齿轮副的功率损失，l2为功率流经过行星轮二与中心轮二组成的齿轮副的功率损失。
步骤7：使用步骤1中输入功率p、步骤6中计算的功率流经过中心轮一与行星轮一组成的齿轮副的功率损失l1、功率流经过行星轮二与中心轮二组成的齿轮副的功率损失l2，通过式(5)所示的行星轮系传动效率计算公式，计算得到行星轮系的传动效率η，
式中，η为行星轮系的传动效率，p为输入功率，l1为功率流经过中心轮一与行星轮一组成的齿轮副的功率损失，l2为功率流经过行星轮二与中心轮二组成的齿轮副的功率损失。
行星架与行星轮的传动比ih2、功率流经过中心轮一与行星轮一组成的齿轮副的功率损失l1、功率流经过行星轮二与中心轮二组成的齿轮副的功率损失l2、转化轮系的输入功率ph、行星轮系的传动效率η的计算结果如表2所示。
表2
本发明根据行星轮系的结构，计算行星架与行星轮的传动比，绘制行星轮系的功率流图，绘制转化轮系的功率流图，计算功率流经过齿轮副的功率损失和转化轮系的输入功率，计算行星轮系的传动效率。本发明可快速简便计算行星轮系传动效率，计算方法简单，大大提高了计算的效率和准确性，其实施的有益效果也是显而易见的。
以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。