Como mecanismo de transmisión, el engranaje planetario se usa ampliamente en diversas prácticas de ingeniería, como reductor de engranajes, grúa, reductor de engranajes planetarios, etc. Para el reductor de engranajes planetarios, puede reemplazar el mecanismo de transmisión del tren de engranaje de eje fijo en muchos casos. Debido a que el proceso de transmisión de engranajes es de contacto de línea, la malla mucho tiempo causará falla del engranaje, por lo que es necesario simular su resistencia. Li Hongli et al. Utilizó el método de malla automática para combinar el engranaje planetario y obtuvo que el par y el estrés máximo son lineales. Wang Yanjun et al. También engranó el engranaje planetario a través del método de generación automática y simuló la estadística y la simulación modal del engranaje planetario. En este artículo, los elementos de tetraedro y hexahédron se usan principalmente para dividir la malla, y los resultados finales se analizan para ver si se cumplen las condiciones de resistencia.

1 、 Establecimiento del modelo y análisis de resultados

Modelado tridimensional de equipo planetario

Equipo planetariose compone principalmente de equipo de anillo, equipo solar y engranaje planetario. Los principales parámetros seleccionados en este documento son: el número de dientes del anillo de engranaje interno es 66, el número de dientes del engranaje solar es 36, el número de dientes del engranaje planetario es 15, el diámetro exterior del anillo de engranaje interno es 150 mm, el módulo es 2 mm, el ángulo de presión es 20 °, el ancho del diente es 20 mm, el coeficiente de altura de add y el agente es 1, el coeficiente de backlah, el backlah es 0. tres engranajes planetarios.

Análisis de simulación estática de equipo planetario

Definir propiedades del material: importe el sistema tridimensional de engranajes planetarios dibujados en el software UG en ANSYS, y establezca los parámetros del material, como se muestra en la Tabla 1 a continuación:

Mase: la malla de elementos finitos está dividido por tetraedro y hexahedro, y el tamaño básico del elemento es de 5 mm. Desde elequipo planetario, el engranaje solar y el anillo de engranaje interno están en contacto y malla, la malla del contacto y las partes de malla se densifican y el tamaño es de 2 mm. Primero, se utilizan cuadrículas tetraédricas, como se muestra en la Figura 1. 105906 elementos y 177893 nodos se generan en total. Luego se adopta la red hexahédica, como se muestra en la Figura 2, y las células 26957 y los nodos 140560 se generan en total.

Aplicación de carga y condiciones de contorno: de acuerdo con las características de trabajo del engranaje planetario en el reductor, el engranaje solar es el engranaje impulsor, el engranaje planetario es el engranaje conducido y la salida final es a través del portador planetario. Fije el anillo de engranaje interno en ANSYS y aplique un par de 500n · m al engranaje solar, como se muestra en la Figura 3.

Análisis posterior al procesamiento y resultados: el neograma de desplazamiento y el neograma de estrés equivalente del análisis estático obtenido de dos divisiones de cuadrícula se dan a continuación, y se realiza un análisis comparativo. Desde el nephograma de desplazamiento de los dos tipos de cuadrículas, se encuentra que el desplazamiento máximo ocurre en la posición donde el engranaje solar no se combina con el engranaje planetario, y la tensión máxima ocurre en la raíz de la malla del engranaje. La tensión máxima de la cuadrícula tetraédrica es de 378MPA, y la tensión máxima de la cuadrícula hexahédica es de 412MPA. Dado que el límite de rendimiento del material es de 785MPA y el factor de seguridad es 1.5, el estrés permitido es de 523MPA. El estrés máximo de ambos resultados es menor que el estrés permitido, y ambos cumplen con las condiciones de resistencia.

2 、 Conclusión

A través de la simulación de elementos finitos del engranaje planetario, se obtienen el neograma de deformación de desplazamiento y el neograma de estrés equivalente del sistema de engranajes, de los cuales los datos máximos y mínimos y su distribución en elequipo planetarioSe puede encontrar el modelo. La ubicación del estrés equivalente máximo también es la ubicación donde es más probable que los dientes de engranaje falle, por lo que se debe prestar atención especial durante el diseño o la fabricación. Mediante el análisis de todo el sistema de engranaje planetario, se supera el error causado por el análisis de un solo diente de engranajes.