Jako převodový mechanismus je planetové soukolí široce používáno v různých technických postupech, jako je reduktor, jeřáb, planetový reduktor atd. U planetového reduktoru může v mnoha případech nahradit převodový mechanismus soukolí s pevnou nápravou. Vzhledem k tomu, že procesem převodu ozubeného kola je liniový kontakt, dlouhodobý záběr způsobí selhání ozubeného kola, takže je nutné simulovat jeho pevnost. Li Hongli a kol. použil metodu automatického záběru k záběru planetového kola a získal, že točivý moment a maximální napětí jsou lineární. Wang Yanjun a kol. také propojil planetové soukolí pomocí metody automatického generování a simuloval statiku a modální simulaci planetového soukolí. V tomto článku se k rozdělení sítě používají hlavně prvky čtyřstěnu a šestistěnu a konečné výsledky jsou analyzovány, aby se zjistilo, zda jsou splněny podmínky pevnosti.

1、 Vytvoření modelu a analýza výsledků

Trojrozměrné modelování planetového převodu

Planetová převodovkase skládá hlavně z ozubeného věnce, centrálního kola a planetového kola. Hlavní parametry vybrané v tomto článku jsou: počet zubů vnitřního ozubeného věnce je 66, počet zubů centrálního kola je 36, počet zubů planetového kola je 15, vnější průměr vnitřního kola kroužek je 150 mm, modul je 2 mm, úhel přítlaku je 20 °, šířka zubu je 20 mm, koeficient výšky přídavku je 1, koeficient vůle je 0,25 a jsou tři planetová soukolí.

Statická simulační analýza planetového převodu

Definujte vlastnosti materiálu: importujte trojrozměrný systém planetových převodů nakreslený v softwaru UG do ANSYS a nastavte parametry materiálu, jak je uvedeno v tabulce 1 níže:

Síť: Síť konečných prvků je rozdělena na čtyřstěn a šestistěn a základní velikost prvku je 5 mm. Vzhledem k tomu,planetová převodovka, centrální kolo a vnitřní ozubený věnec jsou v kontaktu a zabírají, síť kontaktních a síťových částí je zhuštěná a velikost je 2 mm. Nejprve se použijí čtyřstěnné mřížky, jak je znázorněno na obrázku 1. Celkem se vygeneruje 105906 prvků a 177893 uzlů. Poté se použije hexaedrální mřížka, jak je znázorněno na obrázku 2, a celkem se vygeneruje 26957 buněk a 140560 uzlů.

Aplikace zatížení a okrajové podmínky: podle pracovních charakteristik planetového soukolí v reduktoru je centrální kolo hnací kolo, planetové kolo je hnané kolo a konečný výstup je přes planetový unašeč. Upevněte vnitřní ozubený věnec v ANSYS a aplikujte točivý moment 500 N · m na centrální kolo, jak je znázorněno na obrázku 3.

Následné zpracování a analýza výsledků: Nefogram posunutí a nefogram ekvivalentního napětí statické analýzy získané ze dvou dělení mřížky jsou uvedeny níže a je provedena srovnávací analýza. Z nefogramu posunutí dvou druhů mřížek je zjištěno, že k maximálnímu posunutí dochází v poloze, kde centrální kolo nezabírá s planetovým kolem, a k maximálnímu napětí dochází v patě záběru ozubeného kola. Maximální napětí čtyřstěnné mřížky je 378 MPa a maximální napětí šestistěné mřížky je 412 MPa. Protože mez průtažnosti materiálu je 785MPa a bezpečnostní faktor 1,5, je dovolené napětí 523MPa. Maximální napětí obou výsledků je menší než dovolené napětí a oba splňují pevnostní podmínky.

2, Závěr

Prostřednictvím metody konečných prvků planetového soukolí se získá nefogram přetvoření a ekvivalentní napěťový nefogram převodového systému, ze kterých se získají maximální a minimální údaje a jejich rozložení vplanetová převodovkamodel lze nalézt. Místo maximálního ekvivalentního napětí je také místem, kde s největší pravděpodobností selžou zuby ozubeného kola, proto by mu měla být při návrhu nebo výrobě věnována zvláštní pozornost. Prostřednictvím analýzy celého systému planetového převodu je překonána chyba způsobená analýzou pouze jednoho zubu převodu.