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龙图腾网获悉广西大学申请的专利一种机电耦合变位齿轮刚度及瞬态动力学计算方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115795877B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211539999.8，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种机电耦合变位齿轮刚度及瞬态动力学计算方法是由莫帅;周长鹏;刘文斌设计研发完成，并于2022-12-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种机电耦合变位齿轮刚度及瞬态动力学计算方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种机电耦合变位齿轮刚度及瞬态动力学计算方法，其具体步骤如下：1建立小模数变位齿轮齿廓方程；2根据齿廓方程利用材料势能法计算健康变位齿轮刚度；3根据齿根圆和基圆大小确定裂纹位置及裂纹形式；4将裂纹形式代入势能法计算公式；5建立瞬态工况下机电耦合动力学模型，将健康齿轮和裂纹齿轮代入动力学，求解振动位移；有益效果是充分考虑基圆和分度圆大小对时变啮合刚度的影响机理，建立小模数变位齿轮时变啮合刚度计算方法，提高了时变啮合刚度计算精度，提升了动力学分析的准确性。

本发明授权一种机电耦合变位齿轮刚度及瞬态动力学计算方法在权利要求书中公布了：1.一种机电耦合变位齿轮刚度及瞬态动力学计算方法，其特征在于： 步骤1：对于小模数变位齿轮，根据不同变位系数，建立变位齿轮的齿廓方程，其公式为：； 其中，为变位系数，为分度圆压力角，为齿数，为当前啮合位置的配合角，为基圆半径，对于不同变位系数可得到不同变位齿廓方程； 步骤2：根据上一步生成的变位齿廓方程，在程序中可找到齿廓任意点的坐标，变位齿轮刚度计算包含弯曲刚度、剪切刚度、压缩刚度和赫兹接触刚度； 对于瞬态动力学研究，变位齿轮副接触面积变化，导致其赫兹接触刚度变化，其赫兹接触刚度为：； 步骤3：变位齿轮长时间运行产生裂纹，变位齿轮裂纹存在单侧裂纹和双侧裂纹两种形式，裂纹会影响变位齿轮的啮合刚度；齿根和基圆位置会影响弯曲刚度、剪切刚度、压缩刚度； 当齿根圆大于基圆时，其弯曲刚度、剪切刚度、压缩刚度的倒数分别为： ， ， ； 当齿根圆小于基圆时，其弯曲刚度、剪切刚度、压缩刚度的倒数分别为： ， ， ； 步骤4：考虑到裂纹沿齿宽侧变化不同，裂纹主要影响截面惯性矩和截面面积，根据积分原理，求得裂纹情况下变位齿轮的总刚度为： ； 其中，为赫兹接触刚度，为主动齿轮、从动齿轮，分别为弯曲刚度、剪切刚度、压缩刚度，为基体刚度； 步骤5：对于无刷电机，经过Park变换，其坐标变换方程为： 故电压方程、磁链方程和电磁转矩方程为： 下标代表、轴分量，下标、代表定子和转子上的量；为微分算子；为定转子互感，；、、、、Ll、分别为电压、电流、电阻、自感、漏感及磁链，ne为磁极对数，为坐标系的角速度，其值等于定子电源的同步角速度，为转子电角速度； 将电机的输出转速、转矩与齿轮副的输入转速、转矩建立关联，得到机电耦合动力学方程： ； 将电机电磁转矩和转子转速作为公共变量在电机和变位齿轮传动系统之间实时传递数据，从而构建电机驱动多级齿轮传动系统的机电耦合模型；根据耦合模型建立多自由度机电耦合变位齿轮副动力学方程，在建模过程中考虑各构件的弯曲扭转变形、生产制造产生的误差和安装引起的误差；将健康变位齿轮刚度和裂纹变位齿轮刚度代入动力学方程对其求解，可得到对应的振动位移。

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