Jako mechanizm przekładniowy, przekładnia planetarna jest szeroko stosowana w różnych praktykach inżynieryjnych, takich jak reduktor biegów, dźwig, reduktor planetarny itp. W przypadku reduktora planetarnego może w wielu przypadkach zastąpić mechanizm przekładniowy przekładni zębatej o stałej osi. Ponieważ proces przenoszenia przekładni polega na kontakcie liniowym, długotrwałe zazębianie spowoduje awarię przekładni, dlatego konieczne jest symulowanie jej wytrzymałości. Li Hongli i in. zastosował metodę automatycznego zazębiania do zazębienia przekładni planetarnej i uzyskał, że moment obrotowy i maksymalne naprężenie są liniowe. Wang Yanjun i in. również zazębił przekładnię planetarną za pomocą metody automatycznego generowania oraz przeprowadził symulację statyczną i modalną przekładni planetarnej. W niniejszej pracy do podziału siatki wykorzystuje się głównie elementy czworościanowe i sześcianowe, a końcowe wyniki analizuje się pod kątem spełnienia warunków wytrzymałościowych.

1, Tworzenie modelu i analiza wyników

Trójwymiarowe modelowanie przekładni planetarnej

Przekładnia planetarnaskłada się głównie z koła koronowego, koła słonecznego i przekładni planetarnej. Główne parametry wybrane w tej pracy to: liczba zębów pierścienia wewnętrznego koła zębatego wynosi 66, liczba zębów koła słonecznego wynosi 36, liczba zębów przekładni planetarnej wynosi 15, średnica zewnętrzna koła wewnętrznego pierścień wynosi 150 mm, moduł 2 mm, kąt nacisku 20 °, szerokość zęba 20 mm, współczynnik wysokości dodatku 1, współczynnik luzu 0,25 i są trzy przekładnie planetarne.

Statyczna analiza symulacyjna przekładni planetarnej

Zdefiniuj właściwości materiału: zaimportuj trójwymiarowy układ przekładni planetarnej narysowany w programie UG do ANSYS i ustaw parametry materiału, jak pokazano w tabeli 1 poniżej:

Tworzenie siatki: Siatka elementów skończonych jest podzielona przez czworościan i sześcian, a podstawowy rozmiar elementu wynosi 5 mm. Odprzekładnia planetarna, koło słoneczne i wewnętrzny pierścień zębaty stykają się i zazębiają, siatka części stykowych i siatkowych jest zagęszczona, a rozmiar wynosi 2 mm. W pierwszej kolejności wykorzystywane są siatki czworościenne, jak pokazano na rysunku 1. Łącznie generowanych jest 105906 elementów i 177893 węzłów. Następnie przyjmuje się siatkę sześciokątną, jak pokazano na rysunku 2, i generuje się w sumie 26957 komórek i 140560 węzłów.

Przyłożenie obciążenia i warunki brzegowe: zgodnie z charakterystyką roboczą przekładni planetarnej w reduktorze, przekładnia słoneczna jest przekładnią napędową, przekładnia planetarna jest przekładnią napędzaną, a końcowa moc wyjściowa odbywa się przez nośnik planetarny. Zamocuj wewnętrzny pierścień zębaty w ANSYS i przyłóż moment obrotowy 500 N·m do koła słonecznego, jak pokazano na rysunku 3.

Przetwarzanie końcowe i analiza wyników: Poniżej przedstawiono nefogram przemieszczenia i nefogram naprężenia równoważnego z analizy statycznej uzyskane z dwóch podziałów siatki oraz przeprowadzono analizę porównawczą. Z nefogramu przemieszczenia obu rodzajów siatek wynika, że ​​maksymalne przemieszczenie występuje w położeniu, w którym koło słoneczne nie zazębia się z przekładnią planetarną, a maksymalne naprężenie występuje u nasady zazębienia koła zębatego. Maksymalne naprężenie siatki czworościennej wynosi 378 MPa, a maksymalne naprężenie siatki sześciokątnej wynosi 412 MPa. Ponieważ granica plastyczności materiału wynosi 785 MPa, a współczynnik bezpieczeństwa wynosi 1,5, dopuszczalne naprężenie wynosi 523 MPa. Maksymalne naprężenie obu wyników jest mniejsze od naprężenia dopuszczalnego i oba spełniają warunki wytrzymałościowe.

2. Wniosek

Poprzez symulację elementów skończonych przekładni planetarnej uzyskuje się nefogram odkształcenia przemieszczenia i nefogram naprężenia zastępczego układu przekładni, z których uzyskuje się dane maksymalne i minimalne oraz ich rozkład wprzekładnia planetarnamodel można znaleźć. Lokalizacja maksymalnego naprężenia równoważnego jest również miejscem, w którym zęby przekładni są najbardziej narażone na uszkodzenia, dlatego należy zwrócić na to szczególną uwagę podczas projektowania lub produkcji. Poprzez analizę całego układu przekładni planetarnej eliminowany jest błąd wynikający z analizy tylko jednego zęba przekładni.