Како механизам за пренос, планетарниот запчаник е широко користен во различни инженерски практики, како што се редуктор на запчаници, кран, планетарен редуктор на запчаници итн. За планетарниот редуктор, може да го замени механизмот за пренос на запчаник со фиксна оска во многу случаи. Бидејќи процесот на пренос на запчаниците е во контакт со линијата, долготрајното вмрежување ќе предизвика откажување на запчаникот, па затоа е потребно да се симулира неговата цврстина. Ли Хонгли и сор. го користеле методот на автоматско вмрежување за да го вмрежат планетарниот запчаник и утврдиле дека вртежниот момент и максималниот напон се линеарни. Ванг Јанџун и сор., исто така, го вмрежиле планетарниот запчаник преку методот на автоматско генерирање и симулирале статичка и модална симулација на планетарниот запчаник. Во овој труд, тетраедарските и хексаедарските елементи главно се користат за поделба на мрежата, а конечните резултати се анализираат за да се види дали се исполнети условите за цврстина.

1, воспоставување модел и анализа на резултати

Тридимензионално моделирање на планетарен запчаник

Планетарен запчанике составен главно од прстенест запчаник, сончев запчаник и планетарен запчаник. Главните параметри избрани во овој труд се: бројот на заби на внатрешниот запчаник е 66, бројот на заби на сончевиот запчаник е 36, бројот на заби на планетарниот запчаник е 15, надворешниот дијаметар на внатрешниот запчаник е 150 mm, модулот е 2 mm, аголот на притисок е 20 °, ширината на забот е 20 mm, коефициентот на висина на додатокот е 1, коефициентот на обратен удар е 0,25 и постојат три планетарни запчаници.

Статичка симулациска анализа на планетарен запчаник

Дефинирајте ги својствата на материјалот: увезете го тродимензионалниот планетарен систем на запчаници нацртан во UG софтверот во ANSYS и поставете ги параметрите на материјалот, како што е прикажано во Табела 1 подолу:

Мрежа: Мрежата на конечни елементи е поделена со тетраедар и хексаедар, а основната големина на елементот е 5 mm. Бидејќипланетарен запчаник, сончевиот запчаник и внатрешниот запчаник се во контакт и се испреплетуваат, мрежата на контактните и мрежестите делови е згусната, а големината е 2 mm. Прво, се користат тетраедарски мрежи, како што е прикажано на Слика 1. Вкупно се генерирани 105906 елементи и 177893 јазли. Потоа се усвојува хексаедарска мрежа, како што е прикажано на Слика 2, и вкупно се генерирани 26957 ќелии и 140560 јазли.

Примена на оптоварување и гранични услови: според работните карактеристики на планетарниот запчаник во редукторот, сончевиот запчаник е погонскиот запчаник, планетарниот запчаник е погонскиот запчаник, а конечниот излез е преку планетарниот носач. Фиксирајте го внатрешниот прстен на запчаникот во ANSYS и применете вртежен момент од 500N · m на сончевиот запчаник, како што е прикажано на Слика 3.

Постобработка и анализа на резултатите: Нефограмот на поместување и нефограмот на еквивалентен стрес од статичката анализа добиени од две мрежни поделби се дадени подолу, а спроведена е и компаративна анализа. Од нефограмот на поместување на двата вида мрежи, се открива дека максималното поместување се јавува во позицијата каде што сончевиот запчаник не се спојува со планетарниот запчаник, а максималното стрес се јавува во коренот на мрежата на запчаникот. Максималното стрес на тетраедарската мрежа е 378 MPa, а максималното стрес на хексаедарската мрежа е 412 MPa. Бидејќи границата на истегнување на материјалот е 785 MPa, а факторот на безбедност е 1,5, дозволеното стрес е 523 MPa. Максималното стрес на двата резултата е помало од дозволеното стрес, и двата ги исполнуваат условите за цврстина.

2. Заклучок

Преку симулација на конечни елементи на планетарниот запчаник, се добиваат нефограмот на деформација на поместување и нефограмот на еквивалентно напрегање на запчаникот, од кои се добиваат максималните и минималните податоци и нивната распределба вопланетарен запчаникможе да се најде модел. Локацијата на максималниот еквивалентен стрес е исто така и локацијата каде што забите на запчаникот најверојатно ќе откажат, па затоа треба да се обрне посебно внимание на тоа за време на дизајнирањето или производството. Преку анализа на целиот систем на планетарен запчаник, се надминува грешката предизвикана од анализата само на еден заб на запчаникот.