Como mecanismo de transmisión, a engrenaxe planetaria é amplamente utilizada en diversas prácticas de enxeñería, como reductor de engrenaxes, grúa, reductor de engrenaxes planetarias, etc. Para o reductor de engrenaxes planetarios, pode substituír o mecanismo de transmisión do tren de engrenaxes fixa en moitos casos. Debido a que o proceso de transmisión de engrenaxes é o contacto de liña, a malla de moito tempo causará falla de engrenaxe, polo que é necesario simular a súa forza. Li Hongli et al. Usou o método automático de malla para malla a engrenaxe planetaria e obtivo que o par e a tensión máxima son lineal. Wang Yanjun et al. Tamén envorcou a engrenaxe planetaria a través do método de xeración automática e simulou a estatística e a simulación modal da engrenaxe planetaria. Neste artigo, os elementos do tetraedro e do hexaedro úsanse principalmente para dividir a malla, e os resultados finais analízanse para ver se se cumpren as condicións de forza.

1 、 Establecemento do modelo e análise de resultados

Modelado en tres dimensións da engrenaxe planetaria

Engrenaxe planetariaestá composto principalmente por engrenaxes de anel, engrenaxes solares e engrenaxes planetarias. Os parámetros principais seleccionados neste artigo son: O número de dentes do anel de engrenaxe interior é de 66, o número de dentes da engrenaxe é 36, o número de dentes da engrenaxe planetaria é de 15, o diámetro exterior do anel de engrenaxe é de 150 mm, o módulo é de 2 mm, o ángulo de presión é de 20 °. 0,25, e hai tres engrenaxes planetarias.

Análise de simulación estática de engrenaxes planetarias

Define Propiedades do material: Importar o sistema de engrenaxes planetarias tridimensional deseñado no software UG en ANSYS e establecer os parámetros do material, como se mostra na táboa 1 de abaixo:

Meshing: a malla do elemento finito está dividida por tetraedro e hexaedro, e o tamaño básico do elemento é de 5 mm. Dende oEngrenaxe planetaria, Sun Gear e o anel de engrenaxes interiores están en contacto e malla, a malla das partes de contacto e malla está densificada e o tamaño é de 2 mm. En primeiro lugar, úsanse cuadrículas tetraédricas, como se mostra na figura 1. 105906 elementos e 177893 nodos xéranse en total. A continuación, a rede hexaédrica é adoptada, como se mostra na figura 2 e 26957 células e 140560 nodos xéranse en total.

Aplicación de carga e condicións de límite: Segundo as características de traballo da engrenaxe planetaria no reductor, a engrenaxe Sun é a engrenaxe de condución, a engrenaxe planetaria é a engrenaxe conducida e a saída final é a través do transportista planetario. Corrixe o anel de engrenaxes interno en ANSYS e aplique un par de 500N · M á engrenaxe do sol, como se mostra na figura 3.

Post procesamento e análise de resultados: a continuación móstrase o nefograma de desprazamento e o nefograma de tensión equivalente da análise estática obtido de dúas divisións de rede e realízase unha análise comparativa. A partir do nefograma de desprazamento dos dous tipos de cuadrículas, comproba que o desprazamento máximo se produce na posición onde a engrenaxe do sol non se malla coa engrenaxe planetaria e a tensión máxima prodúcese na raíz da malla de engrenaxes. A tensión máxima da rede tetraédrica é de 378MPA, e a tensión máxima da rede hexaédrica é de 412MPA. Dado que o límite de rendemento do material é de 785MPA e o factor de seguridade é de 1,5, a tensión permitida é de 523MPA. A tensión máxima de ambos os resultados é inferior á tensión permitida e ambos cumpren as condicións de forza.

2 、 Conclusión

A través da simulación de elementos finitos da engrenaxe planetaria, se obtén o nefograma de deformación do desprazamento e o nefograma de tensión equivalente do sistema de engrenaxes, a partir do cal os datos máximos e mínimos e a súa distribución noEngrenaxe planetariapódese atopar o modelo. A localización do estrés máximo equivalente é tamén a localización onde os dentes de engrenaxe son máis propensos a fallar, polo que se debe prestar especial atención durante o deseño ou a fabricación. A través da análise de todo o sistema de engrenaxes planetarias, superase o erro causado pola análise dun dente de engrenaxe.