邱 俊，王 德 伦，马 雅 丽

( 大连理工大学 机械工程学院, 辽宁 大连 116024 )

0 引 言

在齿轮箱的设计过程中，设计者根据给定的工况条件进行齿轮传动方案的设计，通常情况下会得到很多轮系方案．为了确定传动轮系的最佳设计方案，需要对轮系进行分析，但对于构型复杂的轮系，采用一般传动链的传统运动学分析方法[1-3]难以高效率地完成大量设计方案分析比较．究其原因是未针对任意轮系建立统一的数字模型，计算机无法实现对轮系方案的快速识别与分析．

为此，国内外学者采用多种方法针对复杂轮系分析进行了研究．基于轮系单元的轮系运动学分析方法[1-6]，将周转轮系分解成若干个基本周转轮系或轮系单元组的轮系单元进行分析，但缺少对基本单元的定义和基本单元内部联系的讨论．利用图论画出表示轮系构件连接关系的拓扑图[7-9]或者离散图[10]表示轮系构件连接关系，建立轮系分析模型可以对轮系运动传递有直观的认识．而王德伦等[11]借鉴机械设计的矩阵分解方法以及控制理论中的状态空间概念建立了机械运动变换状态空间表示方法，文献[12-15]在其基础上对并联、混联以及多自由度机构建模进行了研究，但是复杂轮系结构复杂，易形成多环运动和动力传递路径，在分析上具有特殊性．本文针对复杂轮系运动、动力、结构等多元特征，借鉴基于机构变换单元的状态空间方法建立轮系统一数字模型，通过编程实现对……