Kot prenosni mehanizem se planetno gonilo pogosto uporablja v različnih inženirskih praksah, kot so menjalnik zobnikov, žerjav, reduktor planetnega gonila itd. Za reduktor planetnega gonila lahko v mnogih primerih nadomesti prenosni mehanizem zobniškega mehanizma s fiksno osjo. Ker je proces prenosa zobnika stik z linijo, bo dolgotrajno zaskočenje povzročilo okvaro zobnika, zato je treba simulirati njegovo moč. Li Hongli idr. uporabil metodo samodejnega zaskočevanja planetnega gonila in ugotovil, da sta navor in največja napetost linearna. Wang Yanjun et al. je tudi povezal planetno gonilo z metodo samodejnega generiranja ter simuliral statiko in modalno simulacijo planetnega gonila. V tem prispevku se elementi tetraedra in heksaedra večinoma uporabljajo za razdelitev mreže, končni rezultati pa se analizirajo, da se ugotovi, ali so izpolnjeni pogoji trdnosti.

1、 Vzpostavitev modela in analiza rezultatov

Tridimenzionalno modeliranje planetnega gonila

Planetarna prestavaje v glavnem sestavljen iz obročastih zobnikov, sončnih zobnikov in planetnih zobnikov. Glavni parametri, izbrani v tem članku, so: število zob notranjega zobniškega obroča je 66, število zob sončnega zobnika je 36, število zob planetnega zobnika je 15, zunanji premer notranjega zobnika obroč je 150 mm, modul je 2 mm, kot pritiska je 20 °, širina zoba je 20 mm, višinski koeficient dodatka je 1, koeficient zračnosti je 0,25 in obstajajo trije planetni zobniki.

Analiza statične simulacije planetnega gonila

Definirajte lastnosti materiala: uvozite tridimenzionalni planetni sistem zobnikov, narisan v programski opremi UG, v ANSYS in nastavite parametre materiala, kot je prikazano v tabeli 1 spodaj:

Mreža: Mreža končnih elementov je razdeljena na tetraeder in heksaeder, osnovna velikost elementa pa je 5 mm. Odkar jeplanetno gonilo, sončni zobnik in notranji zobniški obroč sta v stiku in mrežasta, mreža kontaktnih in mrežnih delov je zgoščena, velikost pa je 2 mm. Najprej se uporabijo tetraedrske mreže, kot je prikazano na sliki 1. Skupaj se ustvari 105906 elementov in 177893 vozlišč. Nato se sprejme heksaedrična mreža, kot je prikazano na sliki 2, in skupaj se ustvari 26957 celic in 140560 vozlišč.

Uporaba obremenitve in mejni pogoji: glede na delovne značilnosti planetnega gonila v reduktorju je sončno gonilo pogonsko gonilo, planetno gonilo je gnano gonilo, končni izhod pa je skozi planetni nosilec. Pritrdite notranji zobniški obroč v ANSYS in uporabite navor 500 N · m na sončni zobnik, kot je prikazano na sliki 3.

Naknadna obdelava in analiza rezultatov: Spodaj sta podana nefogram pomika in nefogram ekvivalentne napetosti statične analize, dobljena iz dveh razdelkov mreže, izvedena pa je tudi primerjalna analiza. Iz nefograma premika obeh vrst rešetk je ugotovljeno, da največji premik nastopi na mestu, kjer se sončni zobnik ne zaskoči s planetnim zobnikom, največja napetost pa se pojavi na korenu očesa zobnika. Največja napetost tetraedrske mreže je 378MPa, največja napetost heksaedrske mreže pa 412MPa. Ker je meja tečenja materiala 785 MPa in varnostni faktor 1,5, je dovoljena napetost 523 MPa. Največja napetost obeh rezultatov je manjša od dovoljene napetosti in oba izpolnjujeta trdnostne pogoje.

2、 Zaključek

S končnoelementno simulacijo planetnega gonila se pridobi nefogram deformacije pomika in ekvivalentni napetostni nefogram zobniškega sistema, iz katerega se pridobijo maksimalni in minimalni podatki ter njihova porazdelitev vplanetno gonilomodel je mogoče najti. Mesto največje ekvivalentne napetosti je tudi mesto, kjer je najverjetneje, da bodo zobje zobnikov odpovedali, zato mu je treba pri načrtovanju ali izdelavi posvetiti posebno pozornost. Z analizo celotnega sistema planetnega gonila se odpravi napaka, ki jo povzroča analiza samo enega zoba zobnika.