Като трансмисионен механизъм, планетарното зъбно колело се използва широко в различни инженерни практики, като редуктор на зъбни колела, кран, планетарен редуктор на зъбно колело и т.н. За планетарния редуктор на зъбно колело той може да замени трансмисионния механизъм на зъбно колело с фиксирана ос в много случаи. Тъй като процесът на предаване на зъбни колела е контакт с линия, дългото зацепване ще причини повреда на зъбното колело, така че е необходимо да се симулира неговата здравина. Li Hongli и др. използва метода на автоматично зацепване, за да зацепи планетарната предавка и получи, че въртящият момент и максималното напрежение са линейни. Wang Yanjun и др. също зацепи планетарната предавка чрез метода за автоматично генериране и симулира статиката и модалната симулация на планетарната предавка. В тази статия елементите на тетраедър и хексаедър се използват главно за разделяне на мрежата и крайните резултати се анализират, за да се види дали условията за якост са изпълнени.

1、 Създаване на модел и анализ на резултатите

Триизмерно моделиране на планетна предавка

Планетарна предавкасе състои главно от пръстеновидно зъбно колело, слънчево зъбно колело и планетарно зъбно колело. Основните параметри, избрани в тази статия, са: броят на зъбите на вътрешния зъбен венец е 66, броят на зъбите на слънчевото зъбно колело е 36, броят на зъбите на планетарното зъбно колело е 15, външният диаметър на вътрешното зъбно колело пръстенът е 150 mm, модулът е 2 mm, ъгълът на натиск е 20 °, ширината на зъба е 20 mm, коефициентът на височина на добавката е 1, коефициентът на хлабина е 0,25 и има три планетарни зъбни колела.

Статичен симулационен анализ на планетарна предавка

Дефинирайте свойствата на материала: импортирайте триизмерната планетарна зъбна предавка, начертана в UG софтуер в ANSYS, и задайте параметрите на материала, както е показано в таблица 1 по-долу:

Мрежа: Мрежата на крайния елемент е разделена на тетраедър и хексаедър, а основният размер на елемента е 5 мм. Тъй катопланетарна предавка, слънчево зъбно колело и вътрешен зъбен пръстен са в контакт и мрежа, мрежата на контактните и мрежестите части е уплътнена и размерът е 2 mm. Първо се използват тетраедрични мрежи, както е показано на Фигура 1. Генерират се общо 105906 елемента и 177893 възли. След това се приема хексаедрична мрежа, както е показано на фигура 2, и се генерират общо 26957 клетки и 140560 възли.

Прилагане на натоварване и гранични условия: според работните характеристики на планетарната предавка в редуктора, слънчевата предавка е задвижващата предавка, планетарната предавка е задвижваната предавка, а крайният изход е през планетарния носач. Фиксирайте вътрешния зъбен пръстен в ANSYS и приложете въртящ момент от 500 N · m към слънчевото зъбно колело, както е показано на Фигура 3.

Последваща обработка и анализ на резултатите: Нефограмата на изместване и нефограмата на еквивалентното напрежение от статичен анализ, получени от две разделяния на мрежата, са дадени по-долу и е извършен сравнителен анализ. От нефограмата на изместване на двата вида решетки се установява, че максималното изместване възниква в позицията, където слънчевото зъбно колело не влиза в зацепване с планетарното зъбно колело, а максималното напрежение възниква в основата на зацепването на зъбното колело. Максималното напрежение на тетраедричната решетка е 378MPa, а максималното напрежение на хексаедричната решетка е 412MPa. Тъй като границата на провлачване на материала е 785MPa и коефициентът на безопасност е 1,5, допустимото напрежение е 523MPa. Максималното напрежение и на двата резултата е по-малко от допустимото напрежение и и двата отговарят на условията за якост.

2、 Заключение

Чрез симулация с крайни елементи на планетарната предавка се получават нефограмата на деформацията на изместване и нефограмата на еквивалентното напрежение на зъбната система, от които се получават максималните и минималните данни и тяхното разпределение впланетарна предавкамодел може да се намери. Местоположението на максималното еквивалентно напрежение също е мястото, където е най-вероятно зъбите на зъбното колело да се повредят, така че трябва да му се обърне специално внимание по време на проектирането или производството. Чрез анализа на цялата система на планетарно зъбно колело се преодолява грешката, причинена от анализа само на един зъб на зъбно колело.