2.4 杠杆分析综合法^[7]

对于行星齿轮传动方案的分析，为了更加直观、明了，在20世纪80年代左右，美国通用公司提出了杠杆模拟法。随着研究的不断深入，该方法逐渐成为研究行星齿轮变速器的有效方法。根据行星齿轮传动特点，采用3支点分别代表太阳轮S、行星架PC和齿圈R，作为杠杆中的3个支点来代替单个的行星排，如图2-5所示。

在图2-5中，K是行星排特征参数，在等效杠杆图中，支点R和S距离支点PC的长度分别与太阳轮齿数Z_S和齿圈的齿数Z_R成正比，A为任意比例的常数，杠杆的3个支点水平方向的速度和受力等效于行星齿轮组3元件中相应构件的转速和力矩。通过对等效杠杆图的分析，能够直观地表现出行星齿轮组构件的运动方向和受力方向，通过计算各个支点之间的距离，可以清楚地表达出行星齿轮组运动过程中各个构件之间的转速比，为行星齿轮传动方案的整体分析提供了便利。

当传动方案中包含了多个行星排时，需要将所有的行星排化简到同一杠杆系内，以2自由度3行星排传动方案为例，根据构件综合法的构件计算公式可知：该方案具有5个构件，所以基于杠杆分析法的思路，该传动方案最终可以合并为5个支点的杠杆系结构，令D为输出构件，如图2-6所示。

杠杆分析法在分析行星齿轮传动方案时，多采用人工分析的方法进行，当传动方案的自由度、行星排个数以及换档元件个数不断增加时，合并后的杠杆支点之间的相对位置发生了改变，使综合分析工作变得异常复杂。因此，杠杆分析综合法无法适用与3自由度以上的系统分析与综合。