Como mecanismo de transmissão, a engrenagem planetária é amplamente utilizada em várias práticas de engenharia, como redutor de engrenagem, guindaste, redutor de engrenagem planetária, etc. Para redutor de engrenagem planetária, ele pode substituir o mecanismo de transmissão do trem de engrenagem de eixo fixo em muitos casos. Como o processo de transmissão de engrenagem é o contato da linha, a malha de longo tempo causará falha na engrenagem, por isso é necessário simular sua força. Li Hongli et al. usou o método de malha automática para combater a engrenagem planetária e obteve que o torque e a tensão máxima são lineares. Wang Yanjun et al. Também combinou o equipamento planetário através do método de geração automática e simulou a estática e a simulação modal da engrenagem planetária. Neste artigo, os elementos de tetraedro e hexaedro são usados ​​principalmente para dividir a malha, e os resultados finais são analisados ​​para verificar se as condições de força são atendidas.

1 、 Estabelecimento do modelo e análise de resultados

Modelagem tridimensional de equipamentos planetários

Equipamento planetárioé composto principalmente de engrenagem de anel, engrenagem solar e engrenagem planetária. Os parâmetros principais selecionados neste artigo são: o número de dentes do anel interno da engrenagem é 66, o número de dentes da engrenagem solar é 36, o número de dentes da engrenagem planetária é 15, o diâmetro externo do anel de engrenagem interna é 150 mm, o módulo é de 2 mm, o ângulo de pressão é de 20 °, a largura de 1,80 mm é 20 mm mm mm 0,25, e existem três engrenagens planetárias.

Análise de simulação estática de equipamento planetário

Definir propriedades do material: importe o sistema tridimensional de engrenagens planetárias desenhadas no software UG para ANSYS e defina os parâmetros do material, conforme mostrado na Tabela 1 abaixo:

Meshing: A malha do elemento finito é dividido por tetraedro e hexaedro, e o tamanho básico do elemento é de 5 mm. Desde oequipamento planetário, a engrenagem solar e o anel interno da engrenagem estão em contato e a malha, a malha das peças de contato e malha é densificada e o tamanho é de 2 mm. Primeiro, são usadas grades tetraédricas, como mostrado na Figura 1. 105906 Elementos e 177893 nós são gerados no total. Em seguida, a grade hexaédrica é adotada, como mostrado nas células da Figura 2 e 26957 e 140560, são gerados no total.

Carregar aplicação e condições de contorno: De acordo com as características de trabalho da engrenagem planetária no redutor, a engrenagem solar é a engrenagem de acionamento, a engrenagem planetária é a engrenagem acionada e a saída final é através da transportadora planetária. Corrija o anel interno da engrenagem no ANSYS e aplique um torque de 500N · m na engrenagem solar, como mostra a Figura 3.

Análise pós -processamento e resultado: o nefograma de deslocamento e o nefograma de estresse equivalente da análise estática obtidos a partir de duas divisões de grade são apresentados abaixo e a análise comparativa é realizada. A partir do nefograma de deslocamento dos dois tipos de grades, verificou -se que o deslocamento máximo ocorre na posição em que a engrenagem solar não se encaixa com a engrenagem planetária e a tensão máxima ocorre na raiz da malha da engrenagem. A tensão máxima da grade tetraédrica é de 378MPa, e a tensão máxima da grade hexaédrica é de 412MPa. Como o limite de rendimento do material é de 785MPa e o fator de segurança é de 1,5, a tensão permitida é de 523MPa. O estresse máximo de ambos os resultados é menor que o estresse permitido e ambos atendem às condições de força.

2 、 Conclusão

Através da simulação de elementos finitos da engrenagem planetária, são obtidos o nefograma de deformação de deslocamento e o nefograma de tensão equivalente do sistema de engrenagens, a partir do qual os dados máximos e mínimos e sua distribuição noequipamento planetárioo modelo pode ser encontrado. A localização do estresse equivalente máximo também é o local em que os dentes da engrenagem têm maior probabilidade de falhar; portanto, atenção especial deve ser dada a ele durante o projeto ou a fabricação. Através da análise de todo o sistema de engrenagem planetária, o erro causado pela análise de apenas um dente de engrenagem é superado.