Як механізм трансмісії планетарний редуктор широко використовується в різних інженерних практиках, таких як зубчастий редуктор, кран, планетарний редуктор тощо. Для планетарного редуктора він може замінити механізм трансмісії фіксованої осі.Оскільки процес зубчастої передачі є контактом лінії, тривале зачеплення призведе до поломки шестерні, тому необхідно імітувати її міцність.Лі Хунлі та ін.використовував автоматичний метод зачеплення планетарної передачі та отримав, що крутний момент і максимальне напруження є лінійними.Ван Яньцзюнь та ін.також створив зачеплення планетарної передачі за допомогою методу автоматичної генерації та моделював статику та модальне моделювання планетарної передачі.У цьому документі елементи тетраедра та гексаедра в основному використовуються для поділу сітки, а остаточні результати аналізуються, щоб побачити, чи виконуються умови міцності.

1、 Створення моделі та аналіз результатів

Тривимірне моделювання планетарної передачі

Планетарна передачав основному складається з кільцевої шестерні, сонячної шестерні та планетарної шестерні.Основні параметри, вибрані в цій статті: кількість зубів внутрішнього зубчастого вінця – 66, кількість зубів сонячної шестерні – 36, кількість зубів планетарної шестерні – 15, зовнішній діаметр внутрішньої шестерні кільце 150 мм, модуль 2 мм, кут натиску 20 °, ширина зуба 20 мм, коефіцієнт висоти присадки 1, коефіцієнт люфту 0,25, планетарних передач три.

Аналіз статичного моделювання планетарної передачі

Визначте властивості матеріалу: імпортуйте тривимірну планетарну систему редукторів, намальовану в програмному забезпеченні UG, в ANSYS і встановіть параметри матеріалу, як показано в таблиці 1 нижче:

Сітка: сітка кінцевих елементів розділена на тетраедр і гексаедр, а основний розмір елемента становить 5 мм.Оскількипланетарна передача, сонячна шестерня та внутрішнє зубчасте кільце знаходяться в контакті та сітці, сітка контактної та сітчастої частин ущільнена, а розмір становить 2 мм.Спочатку використовуються тетраедральні сітки, як показано на малюнку 1. Всього генерується 105906 елементів і 177893 вузли.Потім приймається шестигранна сітка, як показано на малюнку 2, і загалом генерується 26957 комірок і 140560 вузлів.

Застосування навантаження та граничні умови: відповідно до робочих характеристик планетарної передачі в редукторі, сонячна передача є ведучою шестернею, планетарна передача є веденою шестернею, а кінцевий вихід здійснюється через планетарне водило.Закріпіть внутрішнє зубчасте кільце в ANSYS і прикладіть крутний момент 500 Н·м до сонячної шестерні, як показано на малюнку 3.

Постобробка та аналіз результатів: Нижче наведено нефограму зміщення та нефограму еквівалентного напруження статичного аналізу, отримані з двох поділів сітки, і проведено порівняльний аналіз.З нефограми зміщення двох типів решіток виявлено, що максимальне зміщення відбувається в положенні, де сонячна шестерня не входить у зачеплення з планетарною шестернею, а максимальне напруження виникає в корені зачеплення шестерні.Максимальне напруження тетраедричної сітки становить 378 МПа, а максимальне напруження шестигранної сітки – 412 МПа.Оскільки межа текучості матеріалу становить 785 МПа, а коефіцієнт міцності становить 1,5, допустима напруга становить 523 МПа.Максимальна напруга обох результатів менша за допустиму напругу, і обидва відповідають умовам міцності.

2、 Висновок

За допомогою кінцевого моделювання планетарної передачі отримано нефограму деформації зміщення та нефограму еквівалентного напруження системи зубчастої передачі, з яких максимальні та мінімальні дані та їх розподіл упланетарна передачамодель можна знайти.Розташування максимального еквівалентного напруження також є місцем, де зуби шестерні найімовірніше вийдуть з ладу, тому йому слід приділяти особливу увагу під час проектування або виготовлення.Завдяки аналізу всієї системи планетарної передачі долається помилка, спричинена аналізом лише одного зуба шестерні.