(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111671912.8 (22)申请日 2021.12.31 (71)申请人 重庆大学 地址 400030 重庆市沙坪坝区沙正 街174号 (72)发明人 邵毅敏　李慎龙　余文念　李春明　 王利明　陈秋原　杜明刚　张铭锴　 张珂铭　林伦　 (74)专利代理 机构 重庆市前沿专利事务所(普 通合伙) 50211 代理人 郭云　肖秉城 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种行星轮系均载分析方法 (57)摘要 本发明公开了一种行星轮系 均载分析方法。 所述方法包括以下步骤： S1， 输入行星轮系参数， 获取行星轮啮合应变脉冲； 行星轮齿序与啮合应 变脉冲相映射， 构造行星轮啮合脉冲齿序序列； 计算行星轮单齿啮合力和等效行星轮综合啮合 力， 计算行星轮给予行星架的推动力和行星轮的 输入功率与输出功率； S2， 分析行星轮单齿内外 啮合力的波动性和各齿之间内外啮合力脉冲的 均匀性； 分析各行星轮输入功率与输出功率的波 动性， 各行星轮 之间输入功率与输出功率的均匀 性以及极端瞬态行星轮输入功率与输出功率的 不均匀性； S3， 通过加权的方式， 分析步骤S2的分 析结果， 得到行星轮系均载评价参数。 本发明提 供一种瞬态与周期性分析相结合的均载分析方 法。 权利要求书3页 说明书8页 附图4页 CN 114266125 A 2022.04.01 CN 114266125 A 1.一种行星轮系均载分析 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1， 输入行星轮系几何运动参数， 并获取行星轮啮合应变脉冲； 行星轮齿序与啮合应变 脉冲相映射， 构造行星轮啮合脉冲齿序序列； 并根据行星轮啮合脉冲齿序序列计算行星轮 单齿啮合力； 根据行星轮单齿啮合力计算等效行星轮综合啮合力， 然后计算行星轮给予行 星架的推动力和行星轮的输入功率与输出功率； S2， 根据行星轮单齿啮合力分析行星轮单齿内外啮合力的波动性， 和行星轮各齿之间 内外啮合力脉冲的均匀性； 根据行星轮的输入功 率与输出功 率分析各行星轮输入功 率与输 出功率的波动性， 各行星轮之 间输入功 率与输出功 率的均匀性以及极端瞬态行星轮输入功 率与输出功率的不均匀性； S3， 通过加权的方式， 综合分析步骤S2的分析 结果， 得到行星轮系均载评价 参数。 2.根据权利要求1所述的行星轮系均 载分析方法， 其特征在于， 所述步骤S1包括以下步 骤： S11， 输入行星轮系几何运动参数， 并获取行星轮啮合应变脉冲； 依照行星轮系运动几 何关系， 将行星轮啮合应变分解为太阳轮与行星轮轮齿啮合应变， 和齿圈与行星轮轮齿啮 合应变； S12， 依照行星轮系运动几何关系， 计算轮齿啮合脉冲长度， 基于轮齿啮合脉冲长度计 算轮齿啮合脉冲间隔长度； S13， 基于轮齿啮合脉冲间隔长度、 太阳轮与行星轮轮齿啮合应变和齿圈与行星轮轮齿 啮合应变， 通过多周期最大值相位分析判断， 得到太阳轮与 行星轮轮齿啮合脉冲位点tsp和 齿圈与行星轮 轮齿啮合脉冲位 点trp； S14， 基于太 阳轮与行星轮轮齿啮合脉冲位点tsp和齿圈与行星轮轮齿啮合脉冲位点trp， 构造啮合脉冲时序 序列和啮合脉冲齿序 序列； S15， 根据啮合脉冲时序序列和啮合脉冲齿序序列计算行星轮单齿啮合力； 并依照轮齿 单双齿交替 啮合规律及行星轮啮合相位关系， 计算太阳轮等效行星轮综合啮合力和齿圈等 效行星轮综合啮合力； S16， 依照太阳轮等效行星轮综合啮合力和齿圈等效行星轮综合啮合力计算行星轮给 予行星架的推动力， 并计算行星轮的输入功率与输出功率。 3.根据权利要求2所述的行星轮系均载分析方法， 其特征在于， 所述步骤S13通过以下 步骤查找周期内最大相位的脉冲位点， 以得到太阳轮与行星轮轮齿啮合 脉冲位点tsp和齿圈 与行星轮 轮齿啮合脉冲位 点trp： 设tisp≤Tsp， tirp≤Trp 当： 则： tsp＝tasp 当：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114266125 A 2则： trp＝tbrp； 其中， tisp是太阳轮与第i个行星轮轮齿啮合脉冲位点； tirp是齿圈与第i个行星轮轮齿 啮合脉冲位 点； n值为行星轮的个数； i表示第i个脉冲。 4.根据权利要求1所述的行星轮系均 载分析方法， 其特征在于， 所述步骤S2中根据 行星 轮单齿啮合力分析行星轮单齿内外啮合力的波动性， 得到用于评价行星轮i第 j齿外啮合力 多周期的波动 性的第一参数αzspij和用于评价行星轮i第j齿内啮合力多周期的波动 性的第 二参数αzrpij； 第一参数αzspij和第二参数αzrpij的计算方式如下 所示： αzspij＝FNA[RMS( θzspij)] αzrpij＝FNA[RMS( θzrpij)] 其中， FNA为波动 分析函数； RMS为求解均方根； θzspij(k)为行星轮i第j齿外啮合力 脉冲 序列， θzspij(k)＝{Fzspi(i， k， ： )， k＝1： 1： n1}； θzrpij(k)为行星轮i第j齿内啮合力脉冲序列， θzrpij(k)＝{Fzrpi(i， k， ： )， k＝1： 1： n1}； n1为行星轮单齿啮合次数， k为θzspij(k)函数的自变 量。 5.根据权利要求4所述的行星轮系均 载分析方法， 其特征在于， 所述步骤S2中根据 行星 轮单齿啮合力 分析行星轮各齿之间内外啮合力脉冲的均匀 性， 得到用于评价行星轮i外啮 合力脉冲均匀性的第三参数αzspi和用于评价 行星轮i内啮合力脉冲均匀性的第四参数αzrpi； 第三参数αzspi和第四参数αzrpi的计算方式如下 所示： αzspi＝FNA[RMS( θzspi)] αzrpi＝FNA[RMS( θzrpi)] 其中， θzspi(k)为行星轮i外啮合力脉冲数组， θzspi(j)＝{Fzspi(j， ： ， ： )， j＝1： 1： zp}； θzrpi (k)为行星轮i内啮合力脉冲数组， θzrpi(j)＝{Fzrpi(j， ： ， ： )， j＝1： 1： zp}； zp为行星轮齿数。 6.根据权利要求5所述的行星轮系均 载分析方法， 其特征在于， 所述步骤S2中根据 行星 轮的输入功 率与输出功 率分析各行星轮输入功 率与输出功率的波动性， 得到用于评价行星 轮i输入功率波动性的第五参数βspi和用于评价行星轮i输出功 率波动性的第六参数βcpi； 第 五参数βspi和第六参数βcpi的计算方式如下 所示： βspi＝FNA[RMS( θspi)] βcpi＝FNA[RMS( θcpi)] 其中， θspi为行星轮i输入功率数组， θspi(k)＝{Pspi(k， ： )， k＝1： 1： n2}； θcpi为行星轮i输 出功率数组， θcpi(k)＝{Prpi(k， ： )， k＝1： 1： n2}； n2为行星轮啮合次数。 7.根据权利要求6所述的行星轮系均 载分析方法， 其特征在于， 所述步骤S2中根据 行星 轮的输入功 率与输出功 率分析各行星轮之 间输入功 率与输出功 率的均匀性， 得到用于评价 行星轮输入功率均匀性的第七参数βsp和用于评价行星轮输出功率均匀性 的第八参数βcp； 第七参数βsp和第八参数βcp的计算方式如下 所示： βsp＝FNA[RMS( θsp)] βcp＝FNA[RMS( θcp)] 其中， θsp为行星轮i输入功率矩阵， θsp(i)＝{Pspi(： ， ： )， i＝1： 1： N}； θcp为行星轮i输出权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114266125 A 3