Sebagai mekanisme transmisi, roda gigi planetary banyak digunakan dalam berbagai praktik teknik, seperti peredam roda gigi, derek, peredam roda gigi planetary, dll. Untuk peredam roda gigi planetary, dapat menggantikan mekanisme transmisi rangkaian roda gigi poros tetap dalam banyak kasus. Karena proses transmisi roda gigi merupakan kontak saluran, maka penyambungan yang lama akan menyebabkan kegagalan roda gigi, sehingga perlu disimulasikan kekuatannya. Li Hongli dkk. menggunakan metode meshing otomatis untuk menyatukan roda gigi planetary, dan memperoleh torsi dan tegangan maksimum adalah linier. Wang Yanjun dkk. juga menyatukan roda gigi planet melalui metode pembangkitan otomatis, dan mensimulasikan statika dan simulasi modal roda gigi planet. Dalam makalah ini, elemen tetrahedron dan hexahedron terutama digunakan untuk membagi mesh, dan hasil akhirnya dianalisis untuk melihat apakah kondisi kekuatan terpenuhi.

1[UNK] Pembentukan model dan analisis hasil

Pemodelan tiga dimensi perlengkapan planet

Perlengkapan planetterutama terdiri dari ring gear, sun gear dan planetary gear. Parameter utama yang dipilih dalam tulisan ini adalah: jumlah gigi ring roda gigi bagian dalam sebanyak 66, jumlah gigi roda gigi matahari sebanyak 36, jumlah gigi roda gigi planetary sebanyak 15, diameter luar roda gigi bagian dalam ring 150 mm, modulus 2 mm, sudut tekanan 20°, lebar gigi 20 mm, koefisien tinggi addendum 1, koefisien backlash 0,25, dan ada tiga roda gigi planet.

Analisis simulasi statis perlengkapan planet

Tentukan properti material: impor sistem roda gigi planet tiga dimensi yang digambar dalam perangkat lunak UG ke ANSYS, dan atur parameter material, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 1 di bawah:

Meshing: Mesh elemen hingga dibagi menjadi tetrahedron dan hexahedron, dan ukuran dasar elemen adalah 5mm. Sejak ituperlengkapan planet, roda gigi matahari dan cincin roda gigi bagian dalam saling bersentuhan dan bertautan, jala bagian kontak dan jala dipadatkan, dan ukurannya 2 mm. Pertama, grid tetrahedral digunakan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Total 105906 elemen dan 177893 node dihasilkan. Kemudian grid heksahedral diadopsi, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, dan total 26957 sel dan 140560 node dihasilkan.

Penerapan beban dan kondisi batas: sesuai dengan karakteristik kerja roda gigi planetary pada peredam, roda gigi matahari adalah roda gigi penggerak, roda gigi planetary adalah roda gigi yang digerakkan, dan keluaran akhir adalah melalui pembawa planet. Kencangkan ring roda gigi bagian dalam pada ANSYS, dan berikan torsi sebesar 500N · m ke roda gigi matahari, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.

Pasca pemrosesan dan analisis hasil: Nefogram perpindahan dan nefogram tegangan ekivalen dari analisis statis yang diperoleh dari dua pembagian jaringan diberikan di bawah ini, dan analisis komparatif dilakukan. Dari nefogram perpindahan kedua jenis grid tersebut diperoleh bahwa perpindahan maksimum terjadi pada posisi sun gear tidak menyatu dengan planetary gear, dan tegangan maksimum terjadi pada akar mesh gear. Tegangan maksimum jaringan tetrahedral adalah 378MPa, dan tegangan maksimum jaringan heksahedral adalah 412MPa. Karena batas luluh material adalah 785MPa dan faktor keamanannya 1,5, maka tegangan ijinnya adalah 523MPa. Tegangan maksimum kedua hasil tersebut lebih kecil dari tegangan ijin, dan keduanya memenuhi kondisi kekuatan.

2[UNK] Kesimpulan

Melalui simulasi elemen hingga roda gigi planet, diperoleh nefogram deformasi perpindahan dan nefogram tegangan ekuivalen sistem roda gigi, yang darinya diperoleh data maksimum dan minimum serta distribusinya dalamperlengkapan planetmodelnya dapat ditemukan. Lokasi tegangan ekivalen maksimum juga merupakan lokasi di mana gigi roda gigi paling mungkin rusak, sehingga perhatian khusus harus diberikan pada lokasi tersebut selama desain atau pembuatan. Melalui analisis keseluruhan sistem roda gigi planet, kesalahan yang disebabkan oleh analisis hanya satu gigi roda gigi dapat diatasi.