2KH差动轮系的功率流向与啮合效率0绝缘片
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2K－H差动轮系的功率流向与啮合效率*
2K－H差动轮系的功率流向与啮合效率* 2011年12月09日 来源： 差动轮系经常作为传递动力的机构,其内部的功率流向随着结构参数而变化。三个基本构件的关系十分复杂。如果不清楚这些关系,所设计的轮系就可能达不到预期的效率。1 2K－H差动轮系的结构和传动方式 在2K－H差动轮系中,为了区分这两个中心轮,也为了使问题简化,我们约定: （1）式中:iHAB——转化机构的传动比,又称为2K－H差动轮系的结构参数;，nHA 和nHB——分别为中心轮A和B相对于系杆H的转速。 据此可以区分出两中心轮中的A和B。这样由中心轮A、B和系杆H为输入、输出构件的2K－H差动轮系,其传动方式可以组合成表1中的六种形式。 表1 差动轮系的传动方式组合方案123456主动件AB、HBA、HHA、B从动件B、HAA、HBA、BH 若按轮系传递的总功率路线来分,不外乎三种情况:(1)流经中心轮A;(2)流经中心轮B;(3)流经系杆H。 2 差动轮系上的外扭矩 三个基本构件上的外扭矩存在如下平衡关系: MA＋MB＋MH＝0 （2） 在转化机构中,各基本构件上的外扭矩不变。两中心轮相对于系杆H 的角速度分别为ωHA 和ωHB ,根据效率的定义,可写出转化机构的功率平衡方程: MAωHAηuH＋MBωHB＝0 在轮系中,习惯用转速作为运动参数,因为角速度与转速成正比,故可写成: （3）式中:AH——A轮在转化机构中; ηH——转化机构的效率。 由式(2)、式(3)可解出三个基本构件上外扭矩的关系: （4）3 总功率流经路线的确定 总功率流经哪个基本构件,不是人为规定的,而是由轮系的结构参数iHAB和两中心轮的传动比IAB 决定的。 这里，nA，nB分别为中心轮A、B在周转轮系中的转速。由式(4)得: （5） （6） 由可得: （7） （8）式中:KAB、KAH、KBH——分别为B对A、H对A、H对B的功率流系数。 KAB若为正值,则表明B与A的主、从动地位相同;若为负值,则表明相反。同理可以看出H与A、H与B的地位相同还是相反。它们与iHAB及IAB的关系列于表2中:表2 总功率流经构件与iHAB及IAB的关系序号项目iHABiHAB＜0iHAB＞1／ηHIABIAB＜iHABiHAB≤IAB≤0IAB＞0IAB＜00≤IAB≤iHABIAB＞iHAB各项结果①iHABηUH＜0＞1②1－iHABηUH＋－③IAH＋－＋－＋－④KAB＝－①／IAB－－＋＋－－⑤KAH＝－②／③－＋－－＋－⑥KBH＝－④／⑤＋－－－－＋⑦地位相同者H与BH与AB与AB与AH与AH与B⑧总功率流经ABHHBA 根据表2中的规律可用图1表示: 图1 总功率流经构件与iHAB及IAB关系图 由图1看出,除特殊区域1≤iHAB≤1／ηH外,总功率遵循以下规律: (1)当IAB／iHAB＞1时,总功率流经中心轮A; (2)当0≤IAB／iHAB≤1时,总功率流经中