1.一种减速器传动效率优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，减速器传动效率及决定减速器传动效率的功率损失分析，并提出减速器传动效率和各功率损失表达式；

减速器传动效率表达式为：

式中：η为传动效率；Pin为减速器输入功率，kW；Pout为减速器输出功率，kW；

减速器产生的功率损失类型主要为：齿轮啮合功率损失、轴承摩擦功率损失、搅油功率损失以及油封摩擦功率损失，即减速器总功率损失可表示为：PZ＝PG+PB+PC+PS  (Ⅱ)

式中：PZ为减速器总功率损失，kW；PG为齿轮啮合功率损失，kW；PB为轴承摩擦功率损失，kW；PC为搅油功率损失，kW；PS为油封摩擦功率损失，kW；

则式(Ⅰ)亦可表示为：

各功率损失表达式为：

PG＝PGS+PGR  (Ⅲ)

式中：PGS为齿轮滑动摩擦功率损失，kW；PGR为齿轮滚动摩擦功率损失，kW；

其中齿轮滑动摩擦功率损失公式为：

式中： 为平均滑动摩擦系数；FN为齿面法向载荷，N；mn为法向模数，mm；i为齿轮平均传动比；XE为重合度影响系数；

齿轮滚动摩擦功率损失公式为：

式中：hd为弹性油膜厚度，mm；n1为主动轮转速，r/min；B—齿宽，mm；β—螺旋角；r1为主动轮分度圆半径；α′为啮合角；ε1、ε2为啮合节点前后的重合度；

式中，M—轴承摩擦力矩，N·mm；nb—轴承转速，r/min；

3

式中，ρ—润滑油的密度，kg/m；ω—齿轮角速度，rad/s；ra—齿顶圆半径，mm；r—分度圆半径，mm；ht—齿全高，mm；C1—齿轮侧面搅油阻力矩计算系数；C2—齿轮圆周面搅油阻力矩计算系数；

式中，dS—油封所处轴段的直径，mm；FS—轴圆周单位长度的摩擦力，N/mm；nS—油封所在轴的转速，r/min；

步骤二，根据各功率损失表达式获取减速器传动效率主要影响参数并进行分析，提取出可进行减速器传动效率优化的结构参数和工况参数；

步骤三，建立减速器传动效率仿真分析模型，对减速器传动效率进行仿真分析，即分析步骤二提取出的结构参数和工况参数与传动效率之间的关系，选取出至少5个影响最大的参数作为正交试验优选参数；

步骤四，针对步骤三选取出的正交试验优选参数，通过设计正交试验方案、仿真分析以及优化结果评价，对减速器传动效率进行优化，最终获得满足评价标准的最优参数组合；

所述步骤四基于Romax Designer软件平台，采用正交试验的方法对减速器传动效率进行参数优选，以提升减速器传动效率为试验指标，满足齿轮强度校核标准为约束条件，具体步骤如下：

1)正交试验方案设计，根据传动效率仿真分析结果，选定浸油深度lh、润滑油温度T、齿轮齿宽B和螺旋角β为影响因子；

其中当齿轮为直齿或斜齿轮时，齿宽B取大齿轮齿宽表示，为行星齿轮时，齿宽B取太阳轮齿宽表示，小齿轮齿宽在大齿轮齿宽的基础上固定增加5‑10mm，齿圈齿宽与太阳轮齿宽相等，行星轮齿宽相较于太阳轮齿宽固定增加5‑10mm；

所述影响因子设定的取值范围为：浸油深度取值范围为lh‑6mm≤lh≤lh+6mm，润滑油温度取值范围为30℃≤T≤75℃，齿轮齿宽取值范围为0.9B≤B≤1.1B，螺旋角取值范围为β‑

5°≤β≤β+5°；

根据选择影响因子个数确定影响因子划分水平，当所选影响因子为5个时，划分四个水5

平，即分别在其取值范围内各自均匀的选取4个数值，制定L16(4)正交试验表，得到16组试验方案；当所选影响因子为6个时，划分五个水平，即分别在其取值范围内各自均匀的选取56

个数值，制定L25(5)正交试验表，得到25组试验方案；当所选影响因子为7个时，划分六个水7

平，即分别在其取值范围内各自均匀的选取6个数值，制定L36(6)正交试验表，得到36组试验方案，以此类推；

2)利用Romax Designer软件，根据每组试验方案修改已建实体模型的结构参数和工况参数，进行仿真分析，得到每组试验方案所对应的减速器传动效率数值；

接着采用极差分析法，得到各影响因子对减速器传动效率影响的主次顺序，并得到各影响因子的最优参数，将各影响因子的最优参数进行组合，即得到减速器传动效率的最优参数组合；

3)正交试验结果评价，用于对参数优选后的减速器传动效率及齿轮强度进行分析评价，具体为：将最优参数组合按照优选后减速器传动效率相较于未优化前减速器传动效率变化幅值由大到小的原则进行排序，增幅最大的最优参数组合为1号，其次为2号，以此类推；

因参数优选过程中，涉及齿轮结构参数，需要对参数优选后的齿轮进行强度校核；首先，调用减速器实体建模模块中齿轮参数部分，将其修改为1号试验中齿轮优选参数；其次，利用Romax Designer软件中自带的齿轮强度校核功能，选用校核标准为ISO 6336:2006，对

1号试验中的齿轮进行强度校核，若1号试验齿轮强度校核显示“通过”，则停止强度校核；若

1号试验齿轮强度校核显示“不通过”，则对2号试验进行强度校核，直至最后寻找到一组减速器传动效率提升幅度最大且满足齿轮强度校核的优选参数。

2.如权利要求1所述的减速器传动效率优化方法，其特征在于，所述步骤二具体包括如下步骤：从各功率损失表达式中，可以提取出对减速器传动效率存在影响的因素有：法向模数、传动比、转速、转矩、齿宽、螺旋角、润滑油密度、浸油深度、润滑油运动粘度；当减速器选定润滑油后，润滑油密度和润滑油运动粘度的大小取决于润滑油温度，所以采用润滑油温度进行统一表示；

上述参数中，结构参数包括：法向模数、传动比(齿数)、齿宽、螺旋角；工况参数包括：转速、转矩、浸油深度、润滑油温度；

但上述结构参数中法向模数对齿轮弯曲强度影响较大，减速器对各级齿轮传动比有一定的要求，所以不宜针对这些参数进行优化；工况参数中减速器一般对输出转速、转矩有一定的要求，输入转速根据传动比确定，所以不可进行优化；

最终提取出可进行优化的结构参数包括：齿宽、螺旋角，工况参数包括：浸油深度、润滑油温度。

3.如权利要求1所述的减速器传动效率优化方法，其特征在于，所述步骤三基于Romax Designer软件平台，对减速器进行建模及仿真分析，以及根据仿真分析结果，选取出正交试验所需优选参数，具体包括以下步骤：

1)减速器实体建模，用于建立减速器实体模型，包括轴、轴承、齿轮、油封、减速器外壳体，具体为：确定减速器内各零部件的具体参数，根据各零部件所在位置进行零部件位置定位，依据轴的位置和齿轮中心距进行传动系统整体定位，并将这些参数进行存储以供后续调用；

所述轴的参数包括：轴段长度、轴端直径、材料、表面处理形式；

所述齿轮参数包括：法向模数、压力角、螺旋角、螺旋方向、齿数、齿宽、精度等级、材料、变位系数；若为行星齿轮，参数包括：法向模数、压力角、行星轮个数、齿数、标准节圆直径、齿宽、材料、传动比；

所述油封参数包括：内径、外径、宽度；

所述轴承，仅选择轴承型号即可；

2)减速器工况参数输入，用于确定减速器输入工况参数以此来模拟减速器实际工作环境，具体工况参数包括：输入功率、功率输入与输出位置、输入转速、输入转矩、浸油深度、润滑油温度、减速器持续工作时间，并将这些参数进行存储以供后续调用；

3)减速器传动效率可优选参数与传动效率影响关系分析，用于建立减速器传动效率仿真分析模型，然后对可进行优选的各结构参数和工况参数与传动效率之间的关系进行仿真分析，具体为：基于减速器实体模型的创建和工况参数的定义，选择传动效率分析标准为ISO 14179‑

2(DE)进行分析；

针对工况参数的分析，启动Romax Designer软件主界面的减速器传动效率仿真分析模块，设置仿真分析工况参数变化取值范围，减速器结构参数固定为减速器实体建模步骤中所用参数，根据一个参数改变其余参数不变的原则，分别对各工况参数与减速器传动效率之间的关系进行分析，获取工况参数改变过程中传动效率的具体数值，并将分析结果数据存入指定位置，供后续分析使用；

所述减速器传动效率仿真分析工况参数包括：浸油深度、润滑油温度；浸油深度取值范围为lh‑6mm≤lh≤lh+6mm，润滑油温度取值范围为30℃≤T≤75℃；

针对结构参数的分析，启动Romax Designer软件主界面的减速器传动效率仿真分析模块，设置仿真分析工况参数即为额定的工况输入参数，减速器仿真分析结构参数通过修改减速器实体建模步骤中的结构参数，根据一个参数改变其余参数不变的原则，分别对各结构参数与减速器传动效率之间的关系进行分析，其中针对齿轮结构参数的分析，为各级齿轮的单一结构参数与传动效率之间的分析，获取结构参数改变过程中传动效率的具体数值，并将分析结果数据存入指定位置，供后续分析使用；

所述减速器传动效率仿真分析结构参数包括：各级齿轮齿宽、各级齿轮螺旋角；齿轮齿宽取值范围为0.9B≤B≤1.1B，螺旋角取值范围为β‑5°≤β≤β+5°；

4)可优选参数仿真分析结果评价，用于提取对减速器传动效率影响较大的结构参数和工况参数，以作为减速器传动效率优化正交试验所需的优选参数，具体为：首先，调取出减速器传动效率分析结果，读取各分析参数在变化过程中，传动效率的最大值与最小值，计算得出传动效率变化幅值；

其次，比较各分析参数所对应的传动效率变化幅值，选取出变化幅值最大的参数作为正交试验优选参数；当减速器为二级减速器时，选择5个变化幅值最大的参数作为正交试验优选参数，当减速器为三级减速器时，选择6个变化幅值最大的参数作为正交试验优选参数，当减速器为四级减速器时，选择7个变化幅值最大的参数作为正交试验优选参数，以此类推；

最后，将选定参数作为减速器传动效率优选参数，并将确定的优选参数个数归类为结构参数和工况参数。

4.如权利要求1所述的减速器传动效率优化方法，其特征在于，所述步骤四中，评价标准是指提升减速器传动效率幅度最大且同时满足齿轮强度校核要求。