Voimansiirtomekanismina planeettavaihteistoa käytetään laajalti erilaisissa teknisissä käytännöissä, kuten vaihteistossa, nosturissa, planeettavaihteistossa jne. Planeettavaihteistossa se voi monissa tapauksissa korvata kiinteän akselin vaihteiston voimansiirtomekanismin. Koska vaihteiston siirtoprosessi on linjakosketus, pitkäkestoinen kytkentä aiheuttaa vaihteiston toimintahäiriön, joten sen vahvuutta on simuloitava. Li Hongli et ai. käytti automaattista niveltymismenetelmää planeettavaihteen yhdistämiseen ja sai aikaan, että vääntömomentti ja maksimijännitys ovat lineaarisia. Wang Yanjun et ai. myös nivelsi planeettavaihteen automaattisen generointimenetelmän kautta ja simuloi planeettavaihteen staattista ja modaalista simulointia. Tässä artikkelissa tetraedri- ja heksaedrielementtejä käytetään pääasiassa verkon jakamiseen, ja lopputuloksista analysoidaan, täyttyvätkö lujuusehdot.

1、 Mallin luominen ja tulosanalyysi

Planeettavaihteiston kolmiulotteinen mallinnus

Planetaarinen vaihdekoostuu pääasiassa rengasvaihteista, aurinkovaihteista ja planeettavaihteista. Tässä artikkelissa valitut pääparametrit ovat: sisemmän hammaspyörän hampaiden lukumäärä on 66, aurinkopyörän hampaiden lukumäärä on 36, planeettapyörän hampaiden lukumäärä on 15, sisemmän hammaspyörän ulkohalkaisija rengas on 150 mm, moduuli on 2 mm, painekulma 20 °, hampaan leveys 20 mm, lisäyksen korkeuskerroin on 1, välyskerroin on 0,25 ja planeettavaihteita on kolme.

Planeettavaihteiston staattinen simulaatioanalyysi

Määritä materiaalin ominaisuudet: tuo UG-ohjelmistolla piirretty kolmiulotteinen planeettavaihteisto ANSYS:ään ja aseta materiaaliparametrit alla olevan taulukon 1 mukaisesti:

Silmäys: Elementtiverkko on jaettu tetraedrillä ja heksaedrilla, ja elementin peruskoko on 5 mm. Koskaplaneettavaihteisto, aurinkovaihde ja sisempi hammaspyörän rengas ovat kosketuksessa ja verkko, kosketus- ja verkkoosien verkko on tiivistynyt ja koko on 2 mm. Ensin käytetään tetraedrisävyjä, kuten kuvassa 1 on esitetty. Yhteensä luodaan 105906 elementtiä ja 177893 solmua. Sitten otetaan käyttöön heksaedrinen ruudukko, kuten kuvassa 2 esitetään, ja luodaan yhteensä 26957 solua ja 140560 solmua.

Kuorman sovellus ja reunaehdot: alennusvaihteen planeettavaihteiston toiminta-ominaisuuksien mukaan aurinkovaihde on käyttövaihde, planeettavaihteisto on vetovaihde ja lopullinen teho on planeettakannattimen kautta. Kiinnitä sisempi hammaspyörän rengas ANSYS:ään ja kohdista aurinkovaihteeseen 500 N · m vääntömomentti kuvan 3 mukaisesti.

Jälkikäsittely ja tulosanalyysi: Alla on kahdesta ruudukkojaosta saadun staattisen analyysin siirtymänefogrammi ja vastaava jännitysnefogrammi, ja vertaileva analyysi suoritetaan. Kahden tyyppisten ristikoiden siirtymän nefogrammista havaitaan, että suurin siirtymä tapahtuu kohdassa, jossa aurinkopyörä ei osu planeettapyörän kanssa, ja suurin jännitys esiintyy hammaspyöräverkon juuressa. Tetraedrisen ruudukon maksimijännitys on 378 MPa ja heksaederisen ristikon maksimijännitys on 412 MPa. Koska materiaalin myötöraja on 785 MPa ja varmuuskerroin 1,5, sallittu jännitys on 523 MPa. Molempien tulosten maksimijännitys on pienempi kuin sallittu jännitys, ja molemmat täyttävät lujuusehdot.

2, Johtopäätös

Planeettavaihteen elementtisimuloinnin avulla saadaan vaihdejärjestelmän siirtymän muodonmuutosnefogrammi ja ekvivalenttijännitysnefogrammi, joista maksimi- ja minimitiedot sekä niiden jakautuminenplaneettavaihteistomalli löytyy. Maksimiekvivalenttijännityksen paikka on myös paikka, jossa hammaspyörän hampaat todennäköisimmin rikkoutuvat, joten siihen tulee kiinnittää erityistä huomiota suunnittelussa tai valmistuksessa. Koko planeettavaihteistojärjestelmän analyysillä vain yhden hammaspyörän hampaan analyysin aiheuttama virhe voitetaan.