理论教育 探讨行星齿轮传动效率公式的普适性

探讨行星齿轮传动效率公式的普适性

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:另外两轴间的传动效率可用如下公式表示:b固定时当a主动时,轮系的效率为当a从动时,轮系的效率为图8-84 行星差动轮系式中,Pba、PbH分别为a轴和H轴在b轴固定时传递的功率。H固定时当a主动时,轮系的效率为。当a从动时,轮系的效率为ηbHa=-PHa/PbH。式表达了当b、H分别固定时,得到的两轮系的效率ηb与ηH间的关系普遍式。因此,根据iaHb的正、负可判定γ的正、负。

探讨行星齿轮传动效率公式的普适性

图8-84所示为一行星差动轮系,abH是三个外伸轴,将其中一轴(如bH)固定,便得到一行星轮系或定轴轮系。另外两轴间的传动效率可用如下公式表示:

(1)b固定时

a主动时,轮系的效率为978-7-111-32649-6-Chapter08-386.jpg

a从动时,轮系的效率为978-7-111-32649-6-Chapter08-387.jpg

978-7-111-32649-6-Chapter08-388.jpg

图8-84 行星差动轮系

式中,PbaPbH分别为a轴和H轴在b轴固定时传递的功率。上面两式可统一表示为

978-7-111-32649-6-Chapter08-389.jpg

式中 β——当a主动时,β=+1,当a从动时,β=-1;

TaTH——aH轴传递的转矩;

nbanbH——b固定时,aH的转速;ibHa——b固定时,Ha间的传动比,或当b未作固定时,对b作相对运动时Ha间的传动比。同理iaHba固定或对a作相对运动时Hb间的传动比。ibHaiaHb的关系为ibHa=1-iaHb

(2)H固定时

a主动时,轮系的效率为978-7-111-32649-6-Chapter08-390.jpg

a从动时,轮系的效率为ηbHa=-PHa/PbH

式中,PHaPHb分别为a轴和b轴在H轴固定时传递的功率。上面两式可统一表示为

978-7-111-32649-6-Chapter08-391.jpg

式中 γ——当a主动时,γ=+1,当a从动时,γ=-1;

Tb——b轴传递的转矩;(www.daowen.com)

nHanbH——H固定也即对H作相对运动时ab的转速;

iHba——H固定或对H作相对运动时ba间的传动比。

此外,根据轮系受力的平衡条件,其三个外伸轴abH传递的转矩必须满足

Ta+Tb+TH=0 (8-154)

联立解式(8-152)、式(8-153)和式(8-154)可得

ηbβ=1-iaHb[1-(ηHγ]

因为β=±1,978-7-111-32649-6-Chapter08-392.jpg,所以

ηb={1-iaHb[1-(ηHγ]}β (8-155)

这里,b一般可作为实际行星轮系的固定件,而H为其转化机构的固定件。当b固定、a主动时,β=+1,a从动时,β=-1;当H固定、a主动时,γ=+1,a从动时,γ=-1。

式(8-155)表达了当bH分别固定时,得到的两轮系的效率ηbηH间的关系普遍式。式中β的正、负根据实际轮系a是否主动来判定(即按啮合功率流的方向来判定),但γ的正、负要根据转化机构中a是否主动来定。必须指出:一个轮系加上一个公共转速而改变了固定件时,原来的主动件不一定还是主动。因为

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iaHb>0时,则PHaPba符号相同,说明改变固定件(由bH)时,a不变其主、从关系。

iaHb<0时,则PHaPba符号相反,说明改变固定件(由bH)时,a改变了其主、从关系。因此,根据iaHb的正、负可判定γ的正、负。它共有四种可能:

b固定时a主动,而iaHb>0,则H固定时a仍为主动,此时β=+1,γ=+1。

b固定时a主动,而iaHb<0,则H固定时a变为从动,此时β=+1,γ=-1。

b固定时a从动,而iaHb>0,则H固定时a仍为从动,此时β=-1,γ=-1。

b固定时a从动,而iaHb<0,则H固定时a变主动,此时β=-1,γ=+1。

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