Som transmissionsmekanism används planetväxeln i stor utsträckning i olika tekniska metoder, såsom växelreducerare, kran, planetväxelreducerare, etc. För planetväxelreducerare kan den i många fall ersätta växellådans växellåda med fast axel. Eftersom processen med växelöverföring är linjekontakt, kommer långtidsingrepp orsaka växelfel, så det är nödvändigt att simulera dess styrka. Li Hongli et al. använde den automatiska ingreppsmetoden för att koppla in planetväxeln, och fick att vridmomentet och den maximala spänningen är linjära. Wang Yanjun et al. kopplade också in planetväxeln genom den automatiska genereringsmetoden och simulerade statiken och modal simulering av planetväxeln. I denna artikel används tetraeder- och hexaederelement huvudsakligen för att dela nätet, och de slutliga resultaten analyseras för att se om hållfasthetsvillkoren är uppfyllda.

1、 Modelletablering och resultatanalys

Tredimensionell modellering av planetväxel

Planetutrustningbestår huvudsakligen av ringväxlar, solhjul och planetväxel. Huvudparametrarna som väljs i detta dokument är: antalet tänder på den inre växelringen är 66, antalet tänder på solhjulet är 36, antalet tänder på planetväxeln är 15, den yttre diametern på det inre kugghjulet ringen är 150 mm, modulen är 2 mm, tryckvinkeln är 20 °, tandbredden är 20 mm, tilläggshöjdskoefficienten är 1, glappkoefficienten är 0,25 och det finns tre planetväxlar.

Statisk simuleringsanalys av planetväxel

Definiera materialegenskaper: importera det tredimensionella planetväxelsystemet ritat i UG-programvaran till ANSYS och ställ in materialparametrarna, som visas i tabell 1 nedan:

Meshning: Det finita elementnätet delas av tetraeder och hexaeder, och grundstorleken på elementet är 5 mm. Sedanplanetväxel, solhjul och inre växelring är i kontakt och maskar, maskorna i kontakt- och nätdelarna är förtätade och storleken är 2 mm. Först används tetraedriska rutnät, som visas i figur 1. Totalt genereras 105906 element och 177893 noder. Sedan antas hexaedriskt rutnät, som visas i figur 2, och 26957 celler och 140560 noder genereras totalt.

Belastningstillämpning och gränsförhållanden: enligt arbetsegenskaperna för planetväxeln i reduceraren är solhjulet drivhjulet, planetväxeln är det drivna växeln och den slutliga utmatningen sker genom planetbäraren. Fäst den inre växelringen i ANSYS och applicera ett vridmoment på 500N · m på solhjulet, som visas i figur 3.

Efterbearbetning och resultatanalys: Förskjutningsnefogrammet och ekvivalent spänningsnefogram för statisk analys erhållen från två rutnätsdelningar ges nedan, och jämförande analys utförs. Från förskjutningsnefogrammet för de två typerna av galler, har det visat sig att den maximala förskjutningen inträffar vid den position där solhjulet inte går i ingrepp med planetväxeln, och den maximala spänningen uppstår vid roten av kugghjulsingreppet. Den maximala spänningen för det tetraedriska nätet är 378 MPa, och den maximala spänningen för det hexaedriska nätet är 412 MPa. Eftersom sträckgränsen för materialet är 785 MPa och säkerhetsfaktorn är 1,5 är den tillåtna spänningen 523 MPa. Den maximala spänningen för båda resultaten är mindre än den tillåtna spänningen, och båda uppfyller hållfasthetsvillkoren.

2、 Slutsats

Genom finita element-simulering av planetväxeln erhålls förskjutningsdeformationsnefogram och ekvivalent spänningsnefogram för växelsystemet, från vilka maximala och minimala data och deras fördelning iplanetväxelmodell kan hittas. Platsen för den maximala ekvivalenta spänningen är också den plats där kugghjulen med största sannolikhet går sönder, så särskild uppmärksamhet bör ägnas åt det under konstruktion eller tillverkning. Genom analys av hela planetväxelsystemet övervinns felet som orsakas av analysen av endast en kugghjul.