45] 所述步驟3具體包括以下步驟:
[0046] 步驟3-1 :根據(jù)行星傳動運動學和動力學關(guān)系,分別建立雙側(cè)輸入軸和輸出軸之 間轉(zhuǎn)速關(guān)系,具體有:
[0053] (D)針對于方案5),雙側(cè)輸入軸和輸出軸之間轉(zhuǎn)速關(guān)系表示為:
[0055] 其中,Ikinput和11__分別表示左側(cè)輸入軸的轉(zhuǎn)速和左側(cè)輸出軸的轉(zhuǎn)速,nKinput和 nR()Utput分別表示右側(cè)輸入軸的轉(zhuǎn)速和右側(cè)輸出軸的轉(zhuǎn)速,k。表示功率耦合傳動裝置中行星 排的主傳動比;
[0056] 步驟3-2 :假定功率耦合傳動方案中的左側(cè)和右側(cè)分別為履帶車輛行駛高速側(cè)和 低速側(cè),根據(jù)履帶車輛行駛原理,確定履帶車輛行駛高速側(cè)輸出軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩以及履帶 車輛行駛低速側(cè)輸出軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩,有:
[0059] 其中,na表示履帶車輛行駛高速側(cè)輸出軸的轉(zhuǎn)速,nb表示履帶車輛行駛低速側(cè)輸 出軸的轉(zhuǎn)速,Ta表示履帶車輛行駛高速側(cè)輸出軸的轉(zhuǎn)矩,Tb表示履帶車輛行駛低速側(cè)輸出 軸的轉(zhuǎn)矩,V表示履帶車輛行駛速度,P表示相對轉(zhuǎn)速半徑,r表示主動輪半徑,f?表示滾動 阻力系數(shù),m表示履帶車輛質(zhì)量,g表示重力加速度,i。為側(cè)傳動比,n。表示傳動效率,L表
最大轉(zhuǎn)向阻力系數(shù);
[0060] 步驟3-3 :結(jié)合履帶車輛行駛高速側(cè)輸出軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩以及履帶車輛行駛低速 側(cè)輸出軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩,得到履帶車輛行駛高速側(cè)輸入和輸出,以及低速側(cè)輸入和輸出的 需求功率各自隨相對轉(zhuǎn)向半徑變化規(guī)律;
[0061] 步驟3-4 :以履帶車輛行駛速度為橫坐標,轉(zhuǎn)矩為縱坐標做出方案1)、3)、4)、5)各 自的分析圖,功率為負時表示電機處于發(fā)電狀態(tài),根據(jù)各自分析圖可知僅有方案5)中履帶 車輛行駛速度為3~lOkm/h的轉(zhuǎn)向半徑范圍內(nèi)履帶車輛行駛低速側(cè)電機處于發(fā)電狀態(tài), 方案1)、3)、4)履帶車輛行駛速度的轉(zhuǎn)向半徑范圍內(nèi)履帶車輛行駛低速側(cè)電機處于電動狀 態(tài),并且方案5)中履帶車輛行駛高速側(cè)電機功率需求最小,能夠滿足雙側(cè)電機功率耦合傳 動要求,因此方案5)為最優(yōu)的功率耦合傳動方案。
[0062] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于:
[0063] 1)全面性,基于組成行星排的構(gòu)件組合理論,能夠以系統(tǒng)而嚴格的方法找出一切 可行的功率耦合傳動方案;
[0064] 2)效率性,在眾多可行的功率耦合傳動方案中,能夠根據(jù)優(yōu)選原則,逐步淘汰掉不 可用的方案,能夠以最快的速度選出性能最優(yōu)的方案;
[0065] 3)易于電子化,本發(fā)明能夠方便的較為容易的通過計算機語言實現(xiàn)軟件化,并且 具有通用性,可延展性的特點;
[0066] 4)體系化,以往在確定功率耦合驅(qū)動裝置時,僅能憑經(jīng)驗逐步完成,沒有系統(tǒng)化的 標準和評判方案,只能靠人工在坐標紙中逐一連接和篩選,此方法建立系統(tǒng)的分析步驟和 原則,并且可以通過計算機輔助完成,方便快捷,且準確;
[0067] 5)獨創(chuàng)性,此方法區(qū)別于線圖法和圖論法,對雙行星排中基本構(gòu)件組成的功率耦 合傳動方案進行分析,取得了輸出構(gòu)件與輸入構(gòu)件的解析關(guān)系式,從而在進行多自由度和 多行星排功率耦合驅(qū)動方案優(yōu)選時也可以借鑒此方法去完成。
【附圖說明】
[0068] 圖1是本發(fā)明實施例中雙行星排組成的功率耦合傳動方案1)結(jié)構(gòu)圖;
[0069] 圖2是本發(fā)明實施例中雙行星排組成的功率耦合傳動方案2)結(jié)構(gòu)圖;
[0070] 圖3是本發(fā)明實施例中雙行星排組成的功率耦合傳動方案3)結(jié)構(gòu)圖;
[0071] 圖4是本發(fā)明實施例中雙行星排組成的功率耦合傳動方案4)結(jié)構(gòu)圖;
[0072] 圖5是本發(fā)明實施例中雙行星排組成的功率耦合傳動方案5)結(jié)構(gòu)圖;
[0073] 圖6是本發(fā)明實施例中雙行星排組成的功率耦合傳動方案6)結(jié)構(gòu)圖;
[0074] 圖7是本發(fā)明實施例中雙行星排組成的功率耦合傳動方案1)分析圖;
[0075] 圖8是本發(fā)明實施例中雙行星排組成的功率耦合傳動方案3)分析圖;
[0076] 圖9是本發(fā)明實施例中雙行星排組成的功率耦合傳動方案4)分析圖;
[0077] 圖10是本發(fā)明實施例中雙行星排組成的功率耦合傳動方案5)分析圖。
【具體實施方式】
[0078] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0079] 本發(fā)明提供一種雙電機雙行星排功率耦合傳動方案優(yōu)選方法,所述方法包括以下 步驟:
[0080] 步驟1 :確定功率耦合傳動裝置中基本構(gòu)件的優(yōu)選原則;
[0081] 步驟2 :根據(jù)排列組合法找出基本構(gòu)件組成的可能功率耦合傳動方案;
[0082] 步驟3:從可能的功率耦合傳動方案中找出最優(yōu)的功率耦合傳動方案。
[0083] -般的,根據(jù)多自由度行星傳動基本理論,耦合機構(gòu)基本構(gòu)件數(shù)量為n+p,其中,n 為耦合機構(gòu)的自由度數(shù),P為行星排數(shù)。因此,可以得出分別由2、3、4行星排組成的耦合機 構(gòu)基本構(gòu)件組成如下:
[0085] 式中,a和0表示不承受外力矩的輔助構(gòu)件。
[0086]所述步驟1中,雙行星排組成的功率耦合傳動裝置中基本構(gòu)件數(shù)量為4,其中自由 度數(shù)為2,則構(gòu)件集J表示為:
[0087] J= {Linput,Rinput,Loutput,Routput}p= 2
[0088] 其中,Linput、Loutput分別表示左側(cè)輸入構(gòu)件和左側(cè)輸出構(gòu)件,Rinput和 Routput分別表示右側(cè)輸入構(gòu)件和右側(cè)輸出構(gòu)件。
[0089] 所述步驟1中,基本構(gòu)件的優(yōu)選原則包括構(gòu)件完備性、方案等效性和結(jié)構(gòu)對稱性。
[0090] 構(gòu)件完備性是指功率耦合傳動方案中每個行星排必須包含所有基本構(gòu)件,構(gòu)建集 J表不為:
[0091] J=P1UP2
[0092] 其中,P1表示第1個行星排的3個基本構(gòu)件組成的集合,P2表示第2個行星排的 3個基本構(gòu)件組成的集合;所有組成行星排的基本構(gòu)件都必須在構(gòu)件集J中,同時構(gòu)件集J 中的所有基本構(gòu)件必須在行星排中承擔一定的角色(太陽輪,齒圈或框架),具體在程序可 以通過選擇語句和邏輯關(guān)系運算實現(xiàn)。
[0093] 方案等效性是指在4個基本構(gòu)件組成的6種功率耦合傳動方案中,若某個功率耦 合傳動方案通過同屬性構(gòu)件名稱互換與其它功率耦合傳動方案相同,則兩者互為等效方 案,選取其中一個,淘汰另一個功率耦合傳動方案,表示為:
[0094]
[0095] 其中,Wi表示第i個功率耦合傳動方案中基本構(gòu)件組成的集合,Wj表示第j個功率 親合傳動方案中基本構(gòu)件組成的集合,i,j= 1,2,…,6 ;Linput和Loutput分別表示左側(cè) 輸入構(gòu)件和左側(cè)輸出構(gòu)件,Rinput和Routput分別表示右側(cè)輸入構(gòu)件和右側(cè)輸出構(gòu)件。之 所以有此判別,是因為左側(cè)和右側(cè)的定義是人為的,履帶車輛從動力輸入端和輸出端看,左 右兩側(cè)也可以互為調(diào)換。在優(yōu)選程序中此步驟通過選擇語句和邏輯判斷語句實現(xiàn)。
[0096] 結(jié)構(gòu)對稱性是指所有可用的功率耦合傳動方案通過同屬性構(gòu)件名稱互換后仍然 是自身結(jié)構(gòu),表示為:
[0100] 其中,Wi表示第i個功率親合傳動方案中基本構(gòu)件組成的集合,Linput和Loutput 分別表示左側(cè)輸入構(gòu)件和左側(cè)輸出構(gòu)件,Rinput和Routput分別表示右側(cè)輸入構(gòu)件和右側(cè) 輸出構(gòu)件。
[0101] 所述同屬性構(gòu)件名稱互換是指左側(cè)輸入構(gòu)件與右側(cè)輸入構(gòu)件互換或左側(cè)輸出構(gòu) 件與右側(cè)輸出構(gòu)件名稱互換。
[0102] 所述步驟2具體包括以下步驟:
[0103] 步驟2-1 :確定所有可行的基本行星排;具體有:
[0104] 由于雙行星排組成的功率耦合傳動裝置中基本構(gòu)件數(shù)量為4,由此4個 基本構(gòu)件組成的=4 >個基本行星排,依次為:{Linput,Loutput,Rinput}, {Linput,Loutput,Routput},{L