Als transmissiemechanisme wordt planetaire tandwieloverbrenging veel gebruikt in verschillende technische praktijken, zoals tandwielreductiemiddelen, kraan, planetaire tandwielreductiemiddelen, enz. Voor planetaire tandwielreductiemiddelen kan het in veel gevallen het transmissiemechanisme van een tandwieltrein met vaste as vervangen. Omdat het proces van tandwieloverbrenging lijncontact is, zal langdurig in elkaar grijpen een defect aan de tandwielen veroorzaken, dus het is noodzakelijk om de sterkte ervan te simuleren. Li Hongli et al. gebruikte de automatische ingrijpingsmethode om het planetaire tandwiel in te schakelen, en verkreeg dat het koppel en de maximale spanning lineair zijn. Wang Yanjun et al. schakelde ook het planetaire tandwiel in via de automatische generatiemethode, en simuleerde de statica en modale simulatie van het planetaire tandwiel. In dit artikel worden voornamelijk tetraëder- en hexaëderelementen gebruikt om het gaas te verdelen, en de uiteindelijke resultaten worden geanalyseerd om te zien of aan de sterktevoorwaarden wordt voldaan.

1. Modelopstelling en resultaatanalyse

Driedimensionale modellering van planetaire tandwielen

Planetaire versnellingbestaat voornamelijk uit ringwiel, zonnewiel en planetair tandwiel. De belangrijkste parameters die in dit artikel zijn geselecteerd, zijn: het aantal tanden van de binnenste tandwielring is 66, het aantal tanden van het zonnewiel is 36, het aantal tanden van het planetaire tandwiel is 15, de buitendiameter van het binnenste tandwiel ring is 150 mm, de modulus is 2 mm, de drukhoek is 20 °, de tandbreedte is 20 mm, de addendumhoogtecoëfficiënt is 1, de spelingcoëfficiënt is 0,25 en er zijn er drie planetaire tandwielen.

Statische simulatieanalyse van planetaire tandwielen

Definieer materiaaleigenschappen: importeer het driedimensionale planetaire tandwielsysteem getekend in UG-software in ANSYS en stel de materiaalparameters in, zoals weergegeven in Tabel 1 hieronder:

Meshing: het eindige elementengaas is verdeeld door tetraëder en hexaëder, en de basisgrootte van het element is 5 mm. Sinds deplanetaire versnellingHet zonnewiel en de binnenste tandwielring zijn in contact en ingrijpen, de maaswijdte van de contact- en gaasdelen is verdicht en de maat is 2 mm. Eerst worden tetraëdrische rasters gebruikt, zoals weergegeven in figuur 1. In totaal worden 105906 elementen en 177893 knooppunten gegenereerd. Vervolgens wordt een hexaëdrisch raster gebruikt, zoals weergegeven in figuur 2, en worden in totaal 26957 cellen en 140560 knooppunten gegenereerd.

Belastingstoepassing en randvoorwaarden: afhankelijk van de werkkarakteristieken van het planetaire tandwiel in het reductiemiddel, is het zonnewiel het aandrijftandwiel, het planetaire tandwiel het aangedreven tandwiel en de uiteindelijke output via de planeetwieldrager. Bevestig de binnenste tandwielring in ANSYS en oefen een koppel van 500 N · m uit op het zonnewiel, zoals weergegeven in Figuur 3.

Nabewerking en resultaatanalyse: Het verplaatsingsnefogram en het equivalente spanningsnefogram van de statische analyse verkregen uit twee roosterverdelingen worden hieronder gegeven, en er wordt een vergelijkende analyse uitgevoerd. Uit het verplaatsingsnefogram van de twee soorten roosters blijkt dat de maximale verplaatsing plaatsvindt op de positie waar het zonnewiel niet in ingrijping is met het planeetwiel, en dat de maximale spanning optreedt bij de wortel van de ingrijping van het tandwiel. De maximale spanning van het tetraëdrische rooster is 378 MPa, en de maximale spanning van het hexaëdrische rooster is 412 MPa. Omdat de vloeigrens van het materiaal 785 MPa is en de veiligheidsfactor 1,5 is, bedraagt ​​de toegestane spanning 523 MPa. De maximale spanning van beide resultaten is minder dan de toegestane spanning, en beide voldoen aan de sterktevoorwaarden.

2. Conclusie

Door de eindige-elementensimulatie van het planetaire tandwiel worden het verplaatsingsvervormingsnefogram en het equivalente spanningsnefogram van het tandwielsysteem verkregen, waaruit de maximale en minimale gegevens en hun verdeling in deplanetaire versnellingmodel te vinden. De locatie van de maximale equivalente spanning is ook de locatie waar de tandwieltanden het meest waarschijnlijk zullen falen. Daarom moet hier tijdens het ontwerp of de productie speciale aandacht aan worden besteed. Door de analyse van het hele systeem van planetaire tandwielen wordt de fout overwonnen die wordt veroorzaakt door de analyse van slechts één tandwieltand.