Com a mecanisme de transmissió, l'engranatge planetari s'utilitza àmpliament en diverses pràctiques d'enginyeria, com ara reductor d'engranatges, grua, reductor d'engranatge planetari, etc. Per al reductor planetari, 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 un contacte de línia, l'engranatge durant molt de temps provocarà una fallada de l'engranatge, per la qual cosa és necessari simular la seva força. Li Hongli et al. va utilitzar el mètode d'engranatge automàtic per engranar l'engranatge planetari i va obtenir que el parell i la tensió màxima siguin lineals. Wang Yanjun et al. també va engranar l'engranatge planetari mitjançant el mètode de generació automàtica i va simular la simulació estàtica i modal de l'engranatge planetari. En aquest article, els elements tetraedre i hexaedre s'utilitzen principalment per dividir la malla i s'analitzen els resultats finals per veure si es compleixen les condicions de resistència.

1、 Establiment de models i anàlisi de resultats

Modelització tridimensional d'engranatges planetaris

Engranatge planetaries compon principalment d'engranatges circulars, engranatges solars i engranatges planetaris. Els principals paràmetres seleccionats en aquest document són: el nombre de dents de l'anell d'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'engranatge interior l'anell és de 150 mm, el mòdul és de 2 mm, l'angle de pressió és de 20 º, l'amplada de la dent és de 20 mm, el coeficient d'alçada de l'addendum és 1, el coeficient de joc és de 0,25 i hi ha tres engranatges planetaris.

Anàlisi de simulació estàtica d'engranatge planetari

Definiu les propietats del material: importeu el sistema d'engranatge planetari tridimensional dibuixat al programari UG a ANSYS i configureu els paràmetres del material, tal com es mostra a la taula 1 següent:

Malla: 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, l'engranatge solar i l'anell d'engranatge interior estan en contacte i 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. Es generen 105906 elements i 177893 nodes en total. A continuació, s'adopta la graella hexaèdrica, tal com es mostra a la figura 2, i es generen 26957 cel·les i 140560 nodes en total.

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

Postprocessament i anàlisi de resultats: a continuació es donen el nefograma de desplaçament i el nefograma d'estrès equivalent de l'anàlisi estàtica obtinguts a partir de dues divisions de quadrícula i es realitza una anàlisi comparativa. A partir del nefograma de desplaçament dels dos tipus de quadrícules, es troba que el desplaçament màxim es produeix a la posició on l'engranatge solar no engrana amb l'engranatge planetari i la tensió màxima es produeix a l'arrel de la malla de l'engranatge. La tensió màxima de la graella tetraèdrica és de 378 MPa i la tensió màxima de la graella hexaèdrica és de 412 MPa. Com que el límit de rendiment del material és de 785 MPa i el factor de seguretat és d'1,5, la tensió admissible és de 523 MPa. La tensió màxima d'ambdós resultats és inferior a la tensió admissible i tots dos compleixen les condicions de resistència.

2, Conclusió

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