行星輪系的動態靜力分析

針對行星(xing)(xing)輪(lun)系(xi)動(dong)力學(xue)建(jian)(jian)模(mo)與動(dong)態靜力分析問題，提出了(le)(le)相(xiang)應(ying)的(de)向(xiang)量(liang)(liang)(liang)鍵合(he)(he)圖(tu)法(fa)(fa)。基于平面復和鉸(jiao)的(de)運動(dong)約束條件，建(jian)(jian)立了(le)(le)更加簡明(ming)的(de)平面復合(he)(he)鉸(jiao)向(xiang)量(liang)(liang)(liang)鍵合(he)(he)圖(tu)模(mo)型(xing)。根據(ju)行星(xing)(xing)輪(lun)系(xi)構件間的(de)運動(dong)約束關系(xi)，將系(xi)桿、行星(xing)(xing)輪(lun)、復合(he)(he)鉸(jiao)及齒輪(lun)副的(de)向(xiang)量(liang)(liang)(liang)鍵合(he)(he)圖(tu)模(mo)型(xing)組合(he)(he)起來，建(jian)(jian)立了(le)(le)雙(shuang)行星(xing)(xing)輪(lun)輪(lun)系(xi)機構的(de)向(xiang)量(liang)(liang)(liang)鍵合(he)(he)圖(tu)模(mo)型(xing)。通(tong)過有效的(de)增廣方(fang)法(fa)(fa)，消(xiao)除(chu)了(le)(le)該類系(xi)統(tong)向(xiang)量(liang)(liang)(liang)鍵合(he)(he)圖(tu)中的(de)微分因果關系(xi)。應(ying)用(yong)相(xiang)應(ying)的(de)算法(fa)(fa)，實現了(le)(le)雙(shuang)行星(xing)(xing)輪(lun)輪(lun)系(xi)機構的(de)計(ji)算機輔(fu)助(zhu)建(jian)(jian)模(mo)與動(dong)力學(xue)分析，說明(ming)了(le)(le)所述方(fang)法(fa)(fa)的(de)有效性(xing)。

行星(xing)輪(lun)系機(ji)(ji)構可用(yong)(yong)較小(xiao)空間，實(shi)現(xian)較大(da)的(de)傳(chuan)(chuan)動比。具(ju)有體積小(xiao)、質量輕、傳(chuan)(chuan)動效(xiao)率、工作平穩(wen)及噪聲(sheng)小(xiao)等特(te)點，被用(yong)(yong)來代替普通齒(chi)輪(lun)傳(chuan)(chuan)動而應用(yong)(yong)于(yu)現(xian)代機(ji)(ji)械中。該類(lei)機(ji)(ji)構的(de)動態靜(jing)力(li)分(fen)析(xi)，無論對其傳(chuan)(chuan)動電機(ji)(ji)的(de)選用(yong)(yong)及控(kong)制，還是對機(ji)(ji)構進行動靜(jing)態強度的(de)計算與校核都(dou)十分(fen)重要(yao)。為此，外學(xue)者提出了具(ju)有不(bu)同(tong)特(te)點的(de)力(li)學(xue)方(fang)法及軟件。20世(shi)紀(ji)50年代末(mo)由美國學(xue)者所提出的(de)鍵合(he)圖方法就是(shi)其中之一，在(zai)許多系統的(de)動力學(xue)建模與分(fen)析中得到(dao)了成功(gong)的(de)應用(yong)。

構(gou)成行星輪(lun)(lun)(lun)系(xi)的(de)(de)基本構(gou)件(jian)(jian)是(shi)太(tai)陽(yang)輪(lun)(lun)(lun)、行星輪(lun)(lun)(lun)及(ji)系(xi)桿。其運動特(te)征是(shi)太(tai)陽(yang)輪(lun)(lun)(lun)與(yu)行星輪(lun)(lun)(lun)外(wai)嚙合，行星輪(lun)(lun)(lun)同時(shi)繞(rao)自身軸線(xian)及(ji)系(xi)桿與(yu)太(tai)陽(yang)輪(lun)(lun)(lun)的(de)(de)共同軸線(xian)旋轉。由此所形成的(de)(de)構(gou)件(jian)(jian)間(jian)非線(xian)性約束關系(xi)，使其鍵合圖模(mo)型中的(de)(de)部分能元件(jian)(jian)所對應的(de)(de)能量(liang)(liang)變量(liang)(liang)是(shi)非立的(de)(de)，從而導致非線(xian)性微分因果(guo)環，給該類系(xi)統的(de)(de)計算(suan)機輔(fu)助建模(mo)及(ji)動態靜力分析帶(dai)來較(jiao)大的(de)(de)代(dai)數困難。