Ως μηχανισμός μετάδοσης, το πλανητικό εργαλείο χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορες πρακτικές μηχανικής, όπως μειώνεται τα εργαλεία, γερανός, μειωτήρα πλανητικών εργαλείων κλπ. Για μειωτήρα πλανητικών εργαλείων, μπορεί να αντικαταστήσει τον μηχανισμό μετάδοσης του αμαξοστοιχίας σταθερού άξονα σε πολλές περιπτώσεις. Επειδή η διαδικασία της μετάδοσης του γραναζιού είναι επαφή με τη γραμμή, η μακρόχρονη συγχώνευση θα προκαλέσει αποτυχία ταχύτητας, επομένως είναι απαραίτητο να προσομοιωθεί η δύναμή του. Li Hongli et αϊ. χρησιμοποίησε την αυτόματη μέθοδο εμπλοκής για να πλέξει τα πλανητικά εργαλεία και έλαβε ότι η ροπή και η μέγιστη τάση είναι γραμμικές. Wang Yanjun et αϊ. Επίσης, συσσωρεύτηκε τα πλανητικά εργαλεία μέσω της μεθόδου αυτόματης παραγωγής και προσομοίωση της στατικής και της προσομοίωσης των πλανητικών εργαλείων. Σε αυτό το έγγραφο, τα στοιχεία τετράεδρο και εξεδρώνων χρησιμοποιούνται κυρίως για να διαιρέσουν το πλέγμα και τα τελικά αποτελέσματα αναλύονται για να διαπιστωθεί εάν πληρούνται οι συνθήκες αντοχής.

1 、 Εγκατάσταση μοντέλου και ανάλυση αποτελεσμάτων

Τρισδιάστατη μοντελοποίηση πλανητικών εργαλείων

Πλανητικό εργαλείοαποτελείται κυρίως από εργαλεία δακτυλίου, εργαλεία ηλίου και πλανητικής ταχύτητας. Οι κύριες παράμετροι που επιλέγονται σε αυτό το έγγραφο είναι: ο αριθμός των δοντιών του δακτυλίου του εσωτερικού γραναζιού είναι 66, ο αριθμός των δοντιών του κιβωτίου ταχυτήτων είναι 36, ο αριθμός των δοντιών του πλανητικού γραναζιού είναι 15, η εξωτερική διάμετρο του δοντιού είναι 150 mm, το συντελεστή είναι 2 mm 0,25, και υπάρχουν τρεις πλανητικές ταχύτητες.

Ανάλυση στατικής προσομοίωσης των πλανητικών εργαλείων

Καθορίστε τις ιδιότητες του υλικού: Εισαγάγετε το τρισδιάστατο σύστημα πλανητικής ταχύτητας που σχεδιάζεται στο λογισμικό UG σε ANSYS και ρυθμίστε τις παραμέτρους του υλικού, όπως φαίνεται στον Πίνακα 1 παρακάτω:

Meshing: Το πλέγμα πεπερασμένων στοιχείων διαιρείται από τετράεδρο και εξεδρό, και το βασικό μέγεθος του στοιχείου είναι 5mm. Από τοπλανητικό εργαλείο, το Sun Gear και το εσωτερικό δακτύλιο ταχύτητας είναι σε επαφή και πλέγμα, το πλέγμα των τμημάτων επαφής και πλέγματος είναι πυκνωμένο και το μέγεθος είναι 2mm. Πρώτον, χρησιμοποιούνται τετραεδρικά πλέγματα, όπως φαίνεται στο σχήμα 1. 105906 Στοιχεία και συνολικά κόμβοι 177893 συνολικά. Στη συνέχεια, υιοθετείται το εξοειδές πλέγμα, όπως φαίνεται στο σχήμα 2 και 26957 κύτταρα και οι κόμβοι 140560 παράγονται συνολικά.

Εφαρμογή φόρτωσης και οριακές συνθήκες: Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά λειτουργίας των πλανητικών εργαλείων στο μειωτήρα, το Sun Gear είναι το εργαλείο οδήγησης, το πλανητικό εργαλείο είναι το οδοντωτό εργαλείο και η τελική έξοδος είναι μέσω του πλανητικού φορέα. Διορθώστε τον εσωτερικό δακτύλιο ταχύτητας στο ANSYS και εφαρμόστε μια ροπή 500n · m στο εργαλείο του ήλιου, όπως φαίνεται στο σχήμα 3.

Μεταχείριση και ανάλυση αποτελεσμάτων: Το νεφογράφημα μετατόπισης και το ισοδύναμο νεφογράφημα της στατικής ανάλυσης που λαμβάνονται από δύο διαιρέσεις δικτύου δίνονται παρακάτω και διεξάγεται συγκριτική ανάλυση. Από το νεφογράφημα μετατόπισης των δύο ειδών πλέγματος, διαπιστώνεται ότι η μέγιστη μετατόπιση εμφανίζεται στη θέση όπου ο γρανάζι του ήλιου δεν πλέει με τα πλανητικά εργαλεία και η μέγιστη τάση εμφανίζεται στη ρίζα του πλέγματος του γραναζιού. Η μέγιστη τάση του τετραεδρικού πλέγματος είναι 378MPa και η μέγιστη τάση του εξοειδητικού δικτύου είναι 412MPa. Δεδομένου ότι το όριο απόδοσης του υλικού είναι 785MPa και ο συντελεστής ασφαλείας είναι 1,5, η επιτρεπόμενη τάση είναι 523MPa. Η μέγιστη τάση και των δύο αποτελεσμάτων είναι μικρότερη από την επιτρεπόμενη τάση και και οι δύο πληρούν τις συνθήκες αντοχής.

2 、 Συμπέρασμα

Μέσω της προσομοίωσης πεπερασμένων στοιχείων του πλανητικού εργαλείου, λαμβάνονται τα νεφογράμματα παραμόρφωσης μετατόπισης και το ισοδύναμο νεφογράφημα του συστήματος γραναζιών, από τα οποία λαμβάνονται τα μέγιστα και τα ελάχιστα δεδομένα και η κατανομή τους στοπλανητικό εργαλείομπορεί να βρεθεί μοντέλο. Η θέση του μέγιστου ισοδύναμου στρες είναι επίσης η θέση όπου τα δόντια των γραναζιών είναι πιθανότερο να αποτύχουν, οπότε πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού ή της κατασκευής. Μέσω της ανάλυσης ολόκληρου του συστήματος των πλανητικών εργαλείων, το σφάλμα που προκαλείται από την ανάλυση μόνο ενός δοντιού ταχύτητας έχει ξεπεραστεί.