Som en transmissionsmekanisme bruges planetgear i vid udstrækning i forskellige ingeniørpraksis, såsom gearreduktion, kran, planetgearreduktion osv. For planetgearreduktion kan det i mange tilfælde erstatte transmissionsmekanismen på fastakselgear. Fordi processen med geartransmission er linjekontakt, vil langtidsindgreb forårsage gearfejl, så det er nødvendigt at simulere dens styrke. Li Hongli et al. brugte den automatiske indgrebsmetode til at indgribe planetgearet, og opnåede, at drejningsmomentet og den maksimale spænding er lineære. Wang Yanjun et al. også indgreb planetgearet gennem den automatiske genereringsmetode og simulerede statikken og modal simulering af planetgearet. I dette papir bruges tetraeder- og hexaederelementer hovedsageligt til at opdele nettet, og de endelige resultater analyseres for at se, om styrkebetingelserne er opfyldt.

1、 Modeletablering og resultatanalyse

Tredimensionel modellering af planetgear

Planetarisk gearer hovedsageligt sammensat af ring gear, sol gear og planet gear. De vigtigste parametre valgt i dette papir er: antallet af tænder på den indre gearring er 66, antallet af tænder på solgearet er 36, antallet af tænder på planetgearet er 15, den ydre diameter af det indre gear ring er 150 mm, modulet er 2 mm, trykvinklen er 20°, tandbredden er 20 mm, addendumhøjdekoefficienten er 1, sløret er 0,25, og der er tre planetgear.

Statisk simuleringsanalyse af planetgear

Definer materialeegenskaber: importer det tredimensionelle planetgearsystem tegnet i UG-software til ANSYS, og indstil materialeparametrene, som vist i tabel 1 nedenfor:

Meshing: Det endelige elementmaske er opdelt af tetrahedron og hexahedron, og grundstørrelsen af ​​elementet er 5 mm. Sidenplanetgear, solgear og indre gearring er i kontakt og indgreb, maskevidden af ​​kontakt- og maskedelene er fortættet, og størrelsen er 2 mm. Først bruges tetraedriske gitter, som vist i figur 1. Der genereres i alt 105906 elementer og 177893 noder. Derefter er hexaedrisk gitter vedtaget, som vist i figur 2, og 26957 celler og 140560 noder genereres i alt.

Belastningsanvendelse og grænsebetingelser: i henhold til arbejdsegenskaberne for planetgearet i reduktionsgearet er solgearet det drivende gear, planetgearet er det drevne gear, og det endelige output er gennem planetbæreren. Fastgør den indvendige gearring i ANSYS, og påfør et moment på 500N · m på solhjulet, som vist i figur 3.

Efterbehandling og resultatanalyse: Forskydningsnefogrammet og ækvivalent spændingsnefogrammet for statisk analyse opnået fra to gitterinddelinger er angivet nedenfor, og sammenlignende analyse udføres. Ud fra forskydningsnefogrammet for de to slags gitre kan det konstateres, at den maksimale forskydning sker i den position, hvor solhjulet ikke går i indgreb med planetgearet, og den maksimale spænding sker ved roden af ​​tandhjulsindgrebet. Den maksimale spænding af det tetraedriske gitter er 378 MPa, og den maksimale spænding af det hexaedriske gitter er 412 MPa. Da materialets flydegrænse er 785 MPa og sikkerhedsfaktoren er 1,5, er den tilladte spænding 523 MPa. Den maksimale belastning af begge resultater er mindre end den tilladte belastning, og begge opfylder styrkebetingelserne.

2, Konklusion

Gennem den endelige element-simulering af planetgearet opnås forskydningsdeformationsnefogrammet og ækvivalent spændingsnefogram for gearsystemet, hvorfra de maksimale og minimale data og deres fordeling iplanetgearmodel kan findes. Placeringen af ​​den maksimale ækvivalente spænding er også det sted, hvor tandhjulstænderne er mest tilbøjelige til at svigte, så der bør lægges særlig vægt på det under design eller fremstilling. Gennem analysen af ​​hele systemet af planetgear overvindes fejlen forårsaget af analysen af ​​kun én tandhjul.