Com a mecanisme de transmissió, l’engranatge planetari s’utilitza àmpliament en diverses pràctiques d’enginyeria, com ara reductor d’engranatges, grua, reductor d’engranatges planetàries, etc. Per a reductor d’engranatges planetàries, pot substituir el mecanisme de transmissió del tren d’engranatges d’eix fix en molts casos. Com que el procés de transmissió d’engranatges és el contacte de línia, el malbaratament de temps farà una fallada de l’engranatge, per la qual cosa cal simular la seva força. Li Hongli et al. Va utilitzar el mètode automàtic de malla per malla l’engranatge planetari i va obtenir que el parell i la tensió màxima són lineals. Wang Yanjun et al. També es va barrejar l’engranatge planetari mitjançant el mètode de generació automàtica i va simular l’estadística i la simulació modal de l’engranatge planetari. En aquest treball, els elements de tetraedre i hexaedre s’utilitzen principalment per dividir la malla i s’analitzen els resultats finals per veure si es compleixen les condicions de força.

1 、 Establiment del model i anàlisi de resultats

Modelització tridimensional de l’engranatge planetari

Engranatge planetaries compon principalment d’engranatges d’anells, engranatges solars i engranatges planetàries. Els paràmetres principals seleccionats en aquest treball són: el nombre de dents de l’anell de l’engranatge interior és de 66, el nombre de dents de l’engranatge solar és de 36, el nombre de dents de l’engranatge planetari és de 15, el diàmetre exterior de l’anell d’engranatges interi 0,25, i hi ha tres engranatges planetaris.

Anàlisi de simulació estàtica de l’engranatge planetari

Definiu les propietats del material: importeu el sistema d’engranatges planetaris tridimensionals dibuixat al programari UG a ANSYS i configureu els paràmetres de material, tal com es mostra a la taula 1 següent:

Meshing: La malla d’elements finits es divideix per tetraedre i hexaedre, i la mida bàsica de l’element és de 5 mm. Des delengranatge planetari, Els engranatges solars i els anells de l’engranatge interior estan en contacte i la malla, la malla de les parts de contacte i malla està densificada i la mida és de 2 mm. En primer lloc, s’utilitzen quadrícules tetraèdriques, tal com es mostra a la figura 1. 105906 i 177893 nodes es generen en total. A continuació, s’adopta la graella hexaèdrica, tal com es mostra a la figura 2, i 26957 cèl·lules i 140560 nodes es generen en total.

Aplicació de càrrega i condicions de límit: segons les característiques de treball de l’engranatge planetari del reductor, l’engranatge Sun és l’engranatge de conducció, l’engranatge planetari és l’engranatge impulsat i la sortida final es fa a través del transportista planetari. Fixeu l’anell d’engranatge interior a ANSYS i apliqueu un parell de 500n · m a l’engranatge solar, tal com es mostra a la figura 3.

Post processament i anàlisi de resultats: a continuació es fa el nefrograma de desplaçament i el nefograma d’estrès equivalent de l’anàlisi estàtica obtinguda a partir de dues divisions de quadrícules i es realitza l’anàlisi comparativa. A partir del nefrograma de desplaçament dels dos tipus de reixes, es troba que el desplaçament màxim es produeix a la posició on l’engranatge solar no es mou amb l’engranatge planetari i la tensió màxima es produeix a l’arrel de la malla d’engranatges. La tensió màxima de la graella tetraèdrica és de 378MPa i la tensió màxima de la xarxa hexaèdrica és de 412MPa. Com que el límit de rendiment del material és de 785MPa i el factor de seguretat és de 1,5, la tensió admissible és de 523MPa. L’estrès màxim d’ambdós resultats és inferior a l’estrès admissible i tots dos compleixen les condicions de força.

2 、 Conclusió

Mitjançant la simulació d’elements finits de l’engranatge planetari, s’obtenen el nefograma de deformació de desplaçament i el nefograma d’estrès equivalent del sistema d’engranatges, a partir de les quals les dades màximes i mínimes i la seva distribució en elengranatge planetaries pot trobar el model. La ubicació de la tensió equivalent màxima és també la ubicació on les dents de l’engranatge són més propenses a fallar, per la qual cosa s’ha de prestar una atenció especial durant el disseny o la fabricació. Mitjançant l’anàlisi de tot el sistema d’engranatges planetaris, l’error causat per l’anàlisi d’una sola dent es supera.