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刚度 · 回差 · 倾覆 · 轴承 · 效率 — 摆线针轮的样本指标

减速器样本上那几个数(空程、扭转刚度、滞回损失、力矩刚度、轴承寿命、效率)是怎么从几何、修形、间隙和轴承预紧里长出来的 —— 换成你的机器,当场算

受限 Beta · 只算摆线盘—针齿这一级(可选加输出销机构)与主轴承。滞回只含赫兹接触非线性、修形间隙与齿面库仑摩擦; 曲柄轴承的游隙与柔度、针齿销弯曲、壳体柔度、装配预紧都不算,所以绝对刚度偏高、空程偏小。 齿载来自与 /mesh 同一套载荷分配(已知它比工程校核引擎峰值高约四分之一)。全部计算在你的浏览器里完成,参数不上传。

① 几何与修形

② 工况

③ 输出销机构(可选,串联)

④ 摩擦

滚动时齿面(销孔)的滑移转到套与内销之间,损失按 × 内销半径/套半径 折算;框里填这个比值。μ 都是假设值,不是测出来的。

⑤ 曲柄(偏心)轴承

⑥ 主轴承(力矩刚度 / 倾覆刚度)

曲柄角扫一个针齿节距(12 个位置),空程 / 刚度随曲柄角的变化在结果表里给范围。每次改参数自动重算(约 0.3 s)。

滞回曲线 · 空程 · 扭转刚度

横轴输出扭转角 (arcmin),纵轴扭矩 (N·m),±额定扭矩一个整周(输入锁死、输出加卸载 —— 样本上的测法)。蓝 = 加卸载两支,灰虚线 = 中线;绿带 = ±3% 额定(空程在这里读)。

主轴承力矩刚度(倾覆刚度)

横轴输出法兰倾角 (arcmin),纵轴倾覆力矩 (N·m)。橙点 = 预紧吃空(一侧第一个滚动体脱载);绿虚线 = 样本定义的力矩刚度(倾斜 1′ 所需力矩)。赫兹接触是硬化型,吃空后切线刚度不降,降的是割线。

曲柄(偏心)轴承载荷与寿命

一个针齿节距内的轴承径向载荷(之后精确重复)。它是针齿合力与输出销合力的矢量和 —— 两者不同向,所以比各自都大。

L10 按 ISO 281 基本额定寿命:L10 = (C / Pm)p·10⁶ 转,Pm 是一个周期内 Pp 的均值开 p 次方;轴承相对转速 n·(1 + 1/zc)。不含 aISO(润滑、污染)修正,不含游隙与偏载。两盘时每盘各一套轴承、各承一半扭矩。

效率与损失分项

齿面滑移速度按针齿固定圆柱逐点算(盘心速度 + 自转 × 接触点半径,取切向);勾选"针齿套可滚动"后按套在内销上的滑移折算(× rin/rp)。输出销孔的相对运动是纯平动,速度恰为 E·ω。轴承按 Palmgren M = ½·μb·F·d。搅油、密封、空载损失都不算。

凭什么信这些数

物理常数与后端一致 K、赫兹指数、盘质量直接从后端 mesh.jl 源码读出比对(perf_check.js),改一处不改另一处会红
与线上 /mesh 实跑对拍 现役机 c₀=20 µm:峰值齿载 424.0 N / 8.05 齿 / 传动误差 0.87″;c₀+c₁:310.28 N / 11.16 齿 / 0.558″ —— 本内核逐位复现(2026-09-27 线上归档)
Python 独立参考(几何走显式向量构造 + brentq,不用闭式力臂) 38 组工况、1764 项逐项对到 10⁻⁹;每次部署前跑,造错样本必须变红
主轴承力矩刚度(tilt_check.js) Python 三维向量式参考 17 组 333 项对到 10⁻⁷;轴向刚度 = Guay 闭式 3(ZK)^(2/3)sin^(5/3)α·P^(1/3);零点力矩刚度 = n·K·δ_p^(n−1)·c²·Z 闭式;O 形 > X 形、L=0 时相等、Mt ∝ 预紧单调。样本值(RV-40E 935 N·m/′)只做量级核对 —— 厂家不公开轴承几何
物理不变量(不依赖参考) μ=0 时环面积 ≈ 0 且两支重合;环面积 = 摩擦功 ∫Tf|dφ|(另一种算法);无间隙时割线刚度 = 闭式解;曲柄转一个节距各指标精确重复;输出销合力落在经典估计 4T/(πRw) 的 15% 内