摆线针轮减速器 · 多针齿接触力时域分析

同一套几何模型下对比两条解算路径:逐步牛顿迭代的物理求解 vs. 基于闭式解的降阶模型(ROM)

⚙ 几何与工况参数

就绪
短幅系数 K1 = 0.300 · 减速比 i = 11 · 摆线盘齿数 zc = 11
后端解算耗时
牛顿迭代次数
峰值接触力
纵轴为各针齿的法向接触力 (N),横轴为真实时间 (s),扫掠 2 圈曲柄转角。 每个针齿在进入受力侧时接触力由零抬升、经过最大力臂位置后回落, 曲线之间的相位差即 360°/zp

📐 摆线盘齿廓与针齿分布

短幅外摆线等距曲线,由 geometry.jlprofile_point 按当前参数实时生成,与针齿**同比例**绘制。

📊 两条路径实测对比

指标物理求解降阶模型
后端耗时
牛顿迭代
峰值力 (N)
相对偏差
数字全部来自后端响应里的 elapsed 字段,非预设文案。 降阶模型的加速来自两点:δ 的闭式解替代逐步牛顿迭代, 以及力臂三角项在 720 点 θ 网格上预先构表。 首次使用某组几何需构表,之后命中缓存。