2K-H型行星轮系的角动能效率计算方法研究

作     者：冯英智 孙伟 汤勃 王桦寅 李豪华 李延康 

作者机构：武汉科技大学机械自动化学院 

出 版 物：《机电工程》 (Journal of Mechanical & Electrical Engineering)

年 卷 期：2025年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：湖北省自然科学基金资助项目(2021CFB135) 

主　　题：2K-H型轮系 自锁效率计算方法 啮合功率法 传动比法 轮系正反向效率值 轮系效率计算 

摘      要：相比较于蜗轮蜗杆自锁机构，自锁行星轮系具有结构紧凑、扭矩传递大和多变速比等优点，但轮系效率计算方法存在精度不准确和计算困难的问题。为此，基于现有的行星轮系自锁效率计算方法，提出了一种轮系构件角动能计算自锁效率的方法。首先，分析了该轮系的自锁条件，确认了其自锁区间，采用啮合功率法和传动比法对轮系效率进行了计算，得出了该轮系的正反向效率值；然后，基于啮合功率法，建立了轮系的角动能数学模型，采用仿真软件获得了目标构件的角动能，得出了角动能法的计算结果，并将其计算结果与已有各种方法的计算结果进行了对比分析；最后，为了验证轮系构件角动能计算自锁方法的准确性与便捷性，对行星轮系进行了效率最大化分析。研究结果表明：与采用啮合功率法、传动比法的计算结果相比，采用角动能法的计算结果误差分别为-0.73%和+1.77%，最大效率为46.04%。上述结果验证了角动能法的简便性和计算准确性。