Sebagai mekanisme transmisi, roda gigi planet banyak digunakan dalam berbagai praktik teknik, seperti peredam roda gigi, derek, peredam roda gigi planet, dll. Untuk peredam roda gigi planet, ia dapat menggantikan mekanisme transmisi rangkaian roda gigi poros tetap dalam banyak kasus. Karena proses transmisi roda gigi adalah kontak garis, pengaitan waktu yang lama akan menyebabkan kegagalan roda gigi, sehingga perlu untuk mensimulasikan kekuatannya. Li Hongli dkk. menggunakan metode pengaitan otomatis untuk mengaitan roda gigi planet, dan memperoleh bahwa torsi dan tegangan maksimum bersifat linier. Wang Yanjun dkk. juga mengaitan roda gigi planet melalui metode pembangkitan otomatis, dan mensimulasikan statika dan simulasi modal roda gigi planet. Dalam makalah ini, elemen tetrahedron dan heksahedron terutama digunakan untuk membagi pengaitan, dan hasil akhir dianalisis untuk melihat apakah kondisi kekuatan terpenuhi.

1、 Pembentukan model dan analisis hasil

Pemodelan tiga dimensi roda gigi planet

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

Analisis simulasi statis roda gigi 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 ini:

Meshing: Mesh elemen hingga dibagi oleh tetrahedron dan heksahedron, dan ukuran dasar elemennya adalah 5mm. Karenaroda gigi planet, sun gear dan inner gear ring bersentuhan dan bertautan, jalinan bagian kontak dan jala dipadatkan, dan ukurannya 2mm. Pertama, kisi tetrahedral digunakan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Total 105906 elemen dan 177893 simpul dihasilkan. Kemudian kisi heksahedral diadopsi, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, dan total 26957 sel dan 140560 simpul dihasilkan.

Aplikasi beban dan kondisi batas: sesuai dengan karakteristik kerja roda gigi planet di peredam, roda gigi matahari adalah roda gigi penggerak, roda gigi planet adalah roda gigi yang digerakkan, dan keluaran akhir melalui pembawa planet. Perbaiki cincin roda gigi bagian dalam di ANSYS, dan berikan torsi 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 grid diberikan di bawah ini, dan analisis komparatif dilakukan. Dari nefogram perpindahan dari dua jenis grid, ditemukan bahwa perpindahan maksimum terjadi pada posisi di mana roda gigi matahari tidak bertautan dengan roda gigi planet, dan tegangan maksimum terjadi pada akar jala roda gigi. Tegangan maksimum grid tetrahedral adalah 378MPa, dan tegangan maksimum grid heksahedral adalah 412MPa. Karena batas luluh material adalah 785MPa dan faktor keamanan adalah 1,5, tegangan yang diijinkan adalah 523MPa. Tegangan maksimum dari kedua hasil lebih kecil dari tegangan yang diijinkan, dan keduanya memenuhi kondisi kekuatan.

2. Kesimpulan

Melalui simulasi elemen hingga roda gigi planet, nefogram deformasi perpindahan dan nefogram tegangan ekivalen dari sistem roda gigi diperoleh, yang darinya data maksimum dan minimum serta distribusinya dalamroda gigi planetmodel dapat ditemukan. Lokasi tegangan ekuivalen maksimum juga merupakan lokasi tempat gigi roda gigi paling mungkin rusak, jadi perhatian khusus harus diberikan padanya selama desain atau pembuatan. Melalui analisis seluruh sistem roda gigi planet, kesalahan yang disebabkan oleh analisis hanya satu gigi roda gigi dapat diatasi.