[发明专利]一种减速器传动效率优化方法

权利要求书

1.一种减速器传动效率优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，减速器传动效率及决定减速器传动效率的功率损失分析，并提出减速器传动效率和各功率损失表达式；

步骤二，根据各功率损失表达式获取减速器传动效率主要影响参数并进行分析，提取出可进行减速器传动效率优化的结构参数和工况参数；

步骤三，建立减速器传动效率仿真分析模型，对减速器传动效率进行仿真分析，即分析步骤二提取出的结构参数和工况参数与传动效率之间的关系，选取出至少5个影响最大的参数作为正交试验优选参数；

步骤四，针对步骤三选取出的正交试验优选参数，通过设计正交试验方案、仿真分析以及优化结果评价，对减速器传动效率进行优化，最终获得满足评价标准的最优参数组合。

2.如权利要求1所述的减速器传动效率优化方法，其特征在于，所述步骤一中，减速器传动效率表达式为：

式中：η为传动效率；P_in为减速器输入功率，kW；P_out为减速器输出功率，kW；

减速器产生的功率损失类型主要为：齿轮啮合功率损失、轴承摩擦功率损失、搅油功率损失以及油封摩擦功率损失，即减速器总功率损失可表示为：

P_Z＝P_G+P_B+P_C+P_S (Ⅱ)

式中：P_Z为减速器总功率损失，kW；P_G为齿轮啮合功率损失，kW；P_B为轴承摩擦功率损失，kW；P_C为搅油功率损失，kW；P_S为油封摩擦功率损失，kW；

则式(Ⅰ)亦可表示为：

各功率损失表达式为：

P_G＝P_GS+P_GR (Ⅲ)

式中：P_GS为齿轮滑动摩擦功率损失，kW；P_GR为齿轮滚动摩擦功率损失，kW；

其中齿轮滑动摩擦功率损失公式为：

式中：为平均滑动摩擦系数；F_N为齿面法向载荷，N；m_n为法向模数，mm；i为齿轮平均传动比；X_E为重合度影响系数；

齿轮滚动摩擦功率损失公式为：

式中：h_d为弹性油膜厚度，mm；n₁为主动轮转速，r/min；B—齿宽，mm；β—螺旋角；r₁为主动轮分度圆半径；α′为啮合角；ε₁、ε₂为啮合节点前后的重合度；

式中，M—轴承摩擦力矩，N·mm；n_b—轴承转速，r/min；

式中，ρ—润滑油的密度，kg/m³；ω—齿轮角速度，rad/s；r_a—齿顶圆半径，mm；r—分度圆半径，mm；h_t—齿全高，mm；C₁—齿轮侧面搅油阻力矩计算系数；C₂—齿轮圆周面搅油阻力矩计算系数；

式中，d_S—油封所处轴段的直径，mm；F_S—轴圆周单位长度的摩擦力，N/mm；n_S—油封所在轴的转速，r/min。