Erőátviteli mechanizmusként a bolygókerekes hajtóművet széles körben használják különféle mérnöki gyakorlatokban, például hajtómű-csökkentőben, daruban, bolygókerekes reduktorban stb. A bolygókerekes hajtóműveknél sok esetben helyettesítheti a rögzített tengelyes fogaskerekek átviteli mechanizmusát.Mivel a fogaskerekes átvitel folyamata vonalérintkező, a hosszú ideig tartó kapcsolás a fogaskerék meghibásodását okozza, ezért szimulálni kell az erősségét.Li Hongli és mtsai.az automatikus hálózási módszert alkalmazta a bolygókerekes hajtómű hálózásához, és megállapította, hogy a nyomaték és a maximális feszültség lineáris.Wang Yanjun et al.a bolygókerekes hajtóművet az automatikus generálási módszerrel hálózta be, és szimulálta a bolygómű statikáját és modális szimulációját.Ebben a cikkben a tetraéder és a hexaéder elemeket főként a háló felosztására használják, és a végeredményeket elemzik annak megállapítására, hogy teljesülnek-e a szilárdsági feltételek.

1、 Modell létrehozása és eredményelemzés

Bolygómű háromdimenziós modellezése

Bolygófelszerelésfőként gyűrűs fogaskerékből, naphajtóműből és bolygóműből áll.A cikkben kiválasztott fő paraméterek: a belső fogaskerék fogainak száma 66, a napkerék fogainak száma 36, ​​a bolygókerekes fogaskerék fogainak száma 15, a belső fogaskerék külső átmérője a gyűrű 150 mm, a modulus 2 mm, a nyomásszög 20 °, a fogszélesség 20 mm, a kiegészítés magassági együtthatója 1, a holtjáték együtthatója 0,25, és három bolygókerekes fogaskerék van.

Bolygóhajtómű statikus szimulációs elemzése

Anyagtulajdonságok meghatározása: importálja az UG szoftverben rajzolt háromdimenziós bolygókerekes hajtóművet az ANSYS-be, és állítsa be az anyagparamétereket az alábbi 1. táblázat szerint:

Hálózat: A végeselemes hálót tetraéder és hexaéder osztja fel, az elem alapmérete 5 mm.Mivel abolygókerekes hajtómű, a napkerék és a belső fogaskerék gyűrű érintkezik és hálós, az érintkező és a hálós részek hálója sűrűsödött, mérete 2mm.Először tetraéderes rácsokat használunk, amint az 1. ábrán látható. Összesen 105906 elem és 177893 csomópont jön létre.Ezután hatszögletű rácsot alkalmazunk, amint az a 2. ábrán látható, és összesen 26957 cellát és 140560 csomópontot generálunk.

Terhelés alkalmazása és peremfeltételek: a reduktorban lévő bolygókerekes hajtómű működési jellemzői szerint a naphajtómű a hajtómű, a bolygókerekes a hajtott fogaskerék, és a végső teljesítmény a bolygókerekes hordozón keresztül történik.Rögzítse a belső fogaskerékgyűrűt az ANSYS-ben, és alkalmazzon 500 N · m forgatónyomatékot a napkerékre, a 3. ábrán látható módon.

Utófeldolgozás és eredményelemzés: Az alábbiakban a két rácsfelosztásból nyert statikus elemzés elmozdulási nefogramját és ekvivalens feszültség-nefogramját adjuk meg, és összehasonlító elemzést végzünk.A kétféle rács eltolási nefogramjából megállapítható, hogy a maximális elmozdulás abban a helyzetben következik be, ahol a napkerék nem kapcsolódik a bolygókerekes fogaskerékhez, és a maximális feszültség a fogaskerékháló gyökerénél jelentkezik.A tetraéderrács maximális feszültsége 378 MPa, a hexaéderrács maximális feszültsége 412 MPa.Mivel az anyag folyáshatára 785 MPa, a biztonsági tényező pedig 1,5, a megengedett feszültség 523 MPa.Mindkét eredmény maximális feszültsége kisebb, mint a megengedett feszültség, és mindkettő megfelel a szilárdsági feltételeknek.

2. Következtetés

A bolygókerekes hajtómű végeselemes szimulációjával megkapjuk a hajtóműrendszer elmozdulási deformációs nefogramját és ekvivalens feszültség-nefogramját, amelyekből a maximális és minimális adatok, valamint ezek eloszlása ​​a hajtóműben.bolygókerekes hajtóműmodell megtalálható.A maximális ekvivalens feszültség helye egyben az a hely, ahol a fogaskerekek fogai a legnagyobb eséllyel tönkremennek, ezért erre a tervezés vagy a gyártás során különös figyelmet kell fordítani.A bolygókerekes fogaskerekek egész rendszerének elemzésével kiküszöbölhető az egyetlen fogaskerék fog elemzése által okozott hiba.