[发明专利]非圆锥齿轮防滑差速器动力学模型的建立方法

权利要求书

1.一种非圆锥齿轮防滑差速器动力学模型的建立方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立非圆锥齿轮防滑差速器的动力学计算物理模型；

S2、选定行星架转角和行星齿轮转角为广义坐标；

S3、根据非圆锥齿轮之间的变传动比函数和非圆锥齿轮防滑差速器差动轮系的基本速度关系得到各构件相对广义坐标的偏类速度；

S4、根据偏类速度计算出各构件的等效转动惯量和广义力，得到基本动力学模型；

S5、根据非圆锥齿轮防滑差速器中非圆锥齿轮传动特点，得出内摩擦力矩模型，带入动力学模型；

S6、根据差速器基本力学特性，将锁紧系数带入动力学方程，得到体现非圆锥齿轮防滑差速器特点的动力学模型。

2.根据权利要求1所述的非圆锥齿轮防滑差速器动力学模型的建立方法，其特征在于，所述步骤S3中非圆锥齿轮之间的变传动比函数为和根据差动轮系的基本速度关系，有：

对上述两式进行积分，可以得到：

根据上述公式求得非圆锥齿轮防滑差速器系统中各构件相对于两个广义坐标的偏类速度

式中，ω_H为行星架的速度，ω₁为行星齿轮的绝对角速度，ω₂、ω₃分别为左右半轴齿轮的角速度，为行星架的转动角度，为行星齿轮的转动角度，分别为左右半轴齿轮的转动角度。

3.根据权利要求2所述的非圆锥齿轮防滑差速器动力学模型的建立方法，其特征在于，构件的等效转动惯量J₁₁、J₂₂、J₁₂为：

J_H为行星架对其转轴的转动惯量，J₁为行星齿轮的转动惯量，J₂、J₃分别为左右半轴齿轮的转动惯量。

4.根据权利要求3所述的非圆锥齿轮防滑差速器动力学模型的建立方法，其特征在于，非圆锥齿轮防滑差速器系统广义力Q₁、Q₂的表达式为：

其中，T_r的计算表达式为：

式中Δω为力矩变化的最小速度变化，μ为轮系的摩擦力矩系数，T_H为发动机传递来的扭矩，T₂、T₃分别为左右半轴齿轮所承受的扭矩，T_r是齿轮转动过程中产生的摩擦力矩。

5.根据权利要求4所述的非圆锥齿轮防滑差速器动力学模型的建立方法，其特征在于，整个非圆锥齿轮防滑差速器系统所具有的动能为：

T₂和T₃的计算表达式为：

式中k表示锁紧系数。

6.根据权利要求5所述的非圆锥齿轮防滑差速器动力学模型的建立方法，其特征在于，整个非圆锥齿轮防滑差速器系统的动力学方程为：

式中：