Sebagai mekanisme penghantaran, gear planet digunakan secara meluas dalam pelbagai amalan kejuruteraan, seperti pengurang gear, kren, pengurang gear planet, dan sebagainya. Bagi pengurang gear planet, ia boleh menggantikan mekanisme penghantaran rangkaian gear gandar tetap dalam banyak kes. Oleh kerana proses penghantaran gear adalah sentuhan talian, penyambungan jangka panjang akan menyebabkan kegagalan gear, jadi perlu untuk mensimulasikan kekuatannya. Li Hongli et al. menggunakan kaedah penyambungan automatik untuk menyambungkan gear planet, dan memperoleh bahawa tork dan tegasan maksimum adalah linear. Wang Yanjun et al. juga menyambungkan gear planet melalui kaedah penjanaan automatik, dan mensimulasikan simulasi statik dan modal gear planet. Dalam kertas kerja ini, elemen tetrahedron dan heksaedron digunakan terutamanya untuk membahagikan jejaring, dan keputusan akhir dianalisis untuk melihat sama ada keadaan kekuatan dipenuhi.

1, Penubuhan model dan analisis hasil

Pemodelan tiga dimensi gear planet

Gear planetterutamanya terdiri daripada gear gelang, gear matahari dan gear planet. Parameter utama yang dipilih dalam kertas ini ialah: bilangan gigi gelang gear dalam ialah 66, bilangan gigi gear matahari ialah 36, bilangan gigi gear planet ialah 15, diameter luar gelang gear dalam ialah 150 mm, modulus ialah 2 mm, sudut tekanan ialah 20°, lebar gigi ialah 20 mm, pekali ketinggian addendum ialah 1, pekali tindak balas ialah 0.25, dan terdapat tiga gear planet.

Analisis simulasi statik gear planet

Tentukan sifat bahan: import sistem gear planet tiga dimensi yang dilukis dalam perisian UG ke dalam ANSYS, dan tetapkan parameter bahan, seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 1 di bawah:

Mesh: Mesh unsur terhingga dibahagikan dengan tetrahedron dan heksaedron, dan saiz asas unsur ialah 5mm. Oleh keranagear planet, gear matahari dan gelang gear dalam bersentuhan dan berjaring, jaring bahagian sentuhan dan berjaring dipadatkan, dan saiznya ialah 2mm. Pertama, grid tetrahedral digunakan, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. 105906 elemen dan 177893 nod dijana secara keseluruhan. Kemudian grid heksaedral digunakan, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2, dan 26957 sel dan 140560 nod dijana secara keseluruhan.

Aplikasi beban dan syarat sempadan: mengikut ciri-ciri kerja gear planet dalam pengurangan, gear matahari ialah gear pemacu, gear planet ialah gear pemacu, dan output akhir ialah melalui pembawa planet. Pasangkan cincin gear dalam dalam ANSYS, dan gunakan tork 500N · m pada gear matahari, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.

Pemprosesan pasca dan analisis keputusan: Nefogram anjakan dan nefogram tegasan setara bagi analisis statik yang diperoleh daripada dua bahagian grid diberikan di bawah, dan analisis perbandingan dijalankan. Daripada nefogram anjakan bagi dua jenis grid, didapati bahawa anjakan maksimum berlaku pada kedudukan di mana gear matahari tidak bersambung dengan gear planet, dan tegasan maksimum berlaku pada akar jejaring gear. Tegasan maksimum grid tetrahedral ialah 378MPa, dan tegasan maksimum grid heksaedral ialah 412MPa. Memandangkan had alah bahan ialah 785MPa dan faktor keselamatan ialah 1.5, tegasan yang dibenarkan ialah 523MPa. Tegasan maksimum kedua-dua keputusan adalah kurang daripada tegasan yang dibenarkan, dan kedua-duanya memenuhi syarat kekuatan.

2. Kesimpulan

Melalui simulasi unsur terhingga gear planet, nefogram ubah bentuk anjakan dan nefogram tegasan setara sistem gear diperoleh, yang mana data maksimum dan minimum serta taburannya dalamgear planetModel boleh didapati. Lokasi tegasan setara maksimum juga merupakan lokasi di mana gigi gear paling berkemungkinan gagal, jadi perhatian khusus harus diberikan kepadanya semasa reka bentuk atau pembuatan. Melalui analisis keseluruhan sistem gear planet, ralat yang disebabkan oleh analisis hanya satu gigi gear dapat diatasi.