基于Simulink三級行星輪邊減速器動態特性建模分析

李 鑫，焦 欣，羅德鋒

（1.黃河科技學院，河南 鄭州 450006；2.鄭州宇通客車股份有限公司，河南 鄭州 450006）

1 引言

三級行星輪邊減速器結構簡單、傳遞效率高，被廣泛應用于重型自卸車中。由于工作環境惡劣、負載大等造成減速器受載情況復雜，對結構的穩定性和壽命造成較大影響［1］。在設計過程中，需要對整個傳遞機構進行動力學進行分析，而準確的機構模型是分析的基礎。在模型分析的基礎上，獲取不同工況下的動態特性及響應，為綜合設計提供參考，具有重要應用價值。

國內外學者進行了一定研究：文獻［2］采用溫度應變片對減速器在不同工況下的溫度場分布進行了測試分析；文獻［3］采用相變分析法對減速器固定轉速下各級的嚙合剛度進行分析；文獻［4］采用三維模型對減速器的剛度和模態進行分析，并提出了優化設計方案；文獻［5］采用一維模型對減速器的溫度場進行分析，并分析不同因素的影響規律。

根據三級行星輪邊減速器特點，對各級傳遞的傳動比進行分析；基于石川公式法，獲取各級傳動嚙合齒輪的剛度；在傳遞比和剛度分析的基礎上，基于Simulink輪邊減速器動力學模型；選取驅動電機固定轉速、波動轉速等工況，采用相平面圖和Poin‐care截面圖法，對各級齒輪嚙合進行分析，獲取輪邊減速器的動態特性。

2 輪邊減速器動力學分析

所研究的三級行星輪邊減速器由電機驅動作為輸入［6］，研究對象的結構簡圖，如圖1（a）所示。三維模型圖，如圖1（b）所示。機構的相關參數，如表1所示。……