Bilang mekanismo ng transmisyon, ang planetary gear ay malawakang ginagamit sa iba't ibang kasanayan sa inhinyeriya, tulad ng gear reducer, crane, planetary gear reducer, atbp. Para sa planetary gear reducer, maaari nitong palitan ang mekanismo ng transmisyon ng fixed axle gear train sa maraming pagkakataon. Dahil ang proseso ng transmisyon ng gear ay line contact, ang matagal na meshing ay magdudulot ng pagkasira ng gear, kaya kinakailangang gayahin ang lakas nito. Ginamit nina Li Hongli et al. ang automatic meshing method upang i-mesh ang planetary gear, at nakuha na ang torque at ang maximum stress ay linear. Pinagsama rin nina Wang Yanjun et al. ang planetary gear sa pamamagitan ng automatic generation method, at ginaya ang statics at modal simulation ng planetary gear. Sa papel na ito, ang mga elemento ng tetrahedron at hexahedron ay pangunahing ginagamit upang hatiin ang mesh, at ang mga pangwakas na resulta ay sinusuri upang makita kung natutugunan ang mga kondisyon ng lakas.

1. Pagtatatag ng modelo at pagsusuri ng resulta

Tatlong-dimensyonal na pagmomodelo ng planetary gear

Mga kagamitang pang-planetaay pangunahing binubuo ng ring gear, sun gear at planetary gear. Ang mga pangunahing parametro na napili sa papel na ito ay: ang bilang ng mga ngipin ng inner gear ring ay 66, ang bilang ng mga ngipin ng sun gear ay 36, ang bilang ng mga ngipin ng planetary gear ay 15, ang panlabas na diyametro ng inner gear ring ay 150 mm, ang modulus ay 2 mm, ang anggulo ng presyon ay 20°, ang lapad ng ngipin ay 20 mm, ang addendum height coefficient ay 1, ang backlash coefficient ay 0.25, at mayroong tatlong planetary gear.

Pagsusuri ng static na simulation ng planetary gear

Tukuyin ang mga katangian ng materyal: i-import ang three-dimensional planetary gear system na iginuhit sa UG software papunta sa ANSYS, at itakda ang mga parameter ng materyal, tulad ng ipinapakita sa Table 1 sa ibaba:

Meshing: Ang finite element mesh ay hinahati ng tetrahedron at hexahedron, at ang pangunahing laki ng elemento ay 5mm. Dahil angkagamitang pangplaneta, ang sun gear at inner gear ring ay nasa magkadikit na bahagi at nasa mesh, ang mesh ng mga bahagi ng contact at mesh ay pinadiin, at ang laki ay 2mm. Una, ginagamit ang mga tetrahedral grid, gaya ng ipinapakita sa Figure 1. 105906 na elemento at 177893 node ang nabuo sa kabuuan. Pagkatapos ay ginagamit ang hexahedral grid, gaya ng ipinapakita sa Figure 2, at 26957 na cell at 140560 node ang nabuo sa kabuuan.

Aplikasyon ng karga at mga kondisyon sa hangganan: ayon sa mga katangian ng pagtatrabaho ng planetary gear sa reducer, ang sun gear ang driving gear, ang planetary gear ang driven gear, at ang pangwakas na output ay sa pamamagitan ng planetary carrier. Ikabit ang inner gear ring sa ANSYS, at maglapat ng torque na 500N · m sa sun gear, tulad ng ipinapakita sa Figure 3.

Pagproseso pagkatapos at pagsusuri ng resulta: Ang displacement nephogram at ang katumbas na stress nephogram ng static analysis na nakuha mula sa dalawang grid divisions ay ibinigay sa ibaba, at isinagawa ang comparative analysis. Mula sa displacement nephogram ng dalawang uri ng grid, natuklasan na ang maximum displacement ay nangyayari sa posisyon kung saan ang sun gear ay hindi sumasama sa planetary gear, at ang maximum stress ay nangyayari sa ugat ng gear mesh. Ang maximum stress ng tetrahedral grid ay 378MPa, at ang maximum stress ng hexahedral grid ay 412MPa. Dahil ang yield limit ng materyal ay 785MPa at ang safety factor ay 1.5, ang pinapayagang stress ay 523MPa. Ang maximum stress ng parehong resulta ay mas mababa kaysa sa pinapayagang stress, at parehong nakakatugon sa mga kondisyon ng lakas.

2. Konklusyon

Sa pamamagitan ng finite element simulation ng planetary gear, nakukuha ang displacement deformation nephogram at equivalent stress nephogram ng gear system, kung saan makukuha ang maximum at minimum na data at ang kanilang distribusyon sakagamitang pangplanetamatatagpuan ang modelo. Ang lokasyon ng pinakamataas na katumbas na stress ay ang lokasyon din kung saan ang mga ngipin ng gear ay malamang na masira, kaya dapat itong bigyan ng espesyal na atensyon sa panahon ng disenyo o paggawa. Sa pamamagitan ng pagsusuri ng buong sistema ng planetary gear, ang error na dulot ng pagsusuri ng iisang ngipin ng gear lamang ay nalulunasan.