У якасці перадаткавага механізму планетарны рэдуктар шырока выкарыстоўваецца ў розных інжынерных практыках, такіх як зубчасты рэдуктар, кран, планетарны рэдуктар і г.д. У многіх выпадках планетарны рэдуктар можа замяніць перадаткавы механізм зубчастай перадачы з нерухомай воссю. Паколькі працэс зубчастай перадачы з'яўляецца лінейным кантактам, працяглае зачапленне прывядзе да паломкі шасцярні, таму неабходна мадэляваць яе трываласць. Лі Хунлі і інш. выкарысталі метад аўтаматычнага зачаплення для зачаплення планетарнага рэдуктара і атрымалі, што крутоўны момант і максімальнае напружанне з'яўляюцца лінейнымі. Ван Яньцзюнь і інш. таксама зачапілі планетарны рэдуктар з дапамогай метаду аўтаматычнай генерацыі і мадэлявалі статычнае і мадальнае мадэляванне планетарнага рэдуктара. У гэтай працы для падзелу сеткі ў асноўным выкарыстоўваюцца тэтраэдрічныя і шасціэдравыя элементы, і канчатковыя вынікі аналізуюцца, каб убачыць, ці выконваюцца ўмовы трываласці.

1. Стварэнне мадэлі і аналіз вынікаў

Трохмернае мадэляванне планетарнай перадачы

Планетарная перадачау асноўным складаецца з зубчастага вянца, сонечнай шасцярні і планетарнай шасцярні. Асноўныя параметры, выбраныя ў гэтай працы: колькасць зуб'яў унутранага зубчастага вянца - 66, колькасць зуб'яў сонечнай шасцярні - 36, колькасць зуб'яў планетарнай шасцярні - 15, вонкавы дыяметр унутранага зубчастага вянца - 150 мм, модуль пругкасці - 2 мм, вугал ціску - 20°, шырыня зуб'я - 20 мм, каэфіцыент вышыні дадатку - 1, каэфіцыент люфту - 0,25, і ёсць тры планетарныя шасцярні.

Статычны аналіз мадэлявання планетарнай перадачы

Вызначце ўласцівасці матэрыялу: імпартуйце трохмерную сістэму планетарных перадач, намаляваную ў праграме UG, у ANSYS і задайце параметры матэрыялу, як паказана ў табліцы 1 ніжэй:

Сеткаванне: сетка канчатковых элементаў падзелена на тэтраэдр і шасціэдр, а асноўны памер элемента складае 5 мм. Паколькіпланетарная перадача, сонечная шасцярня і ўнутраны зубчасты вянок знаходзяцца ў кантакце і счапленні, сетка кантактных і счапляльных частак ушчыльняецца, а памер складае 2 мм. Спачатку выкарыстоўваюцца чатырохгранныя сеткі, як паказана на малюнку 1. Усяго генеруецца 105906 элементаў і 177893 вузлоў. Затым прымаецца шасцігранная сетка, як паказана на малюнку 2, і ў агульнай складанасці генеруецца 26957 ячэек і 140560 вузлоў.

Прыкладанне нагрузкі і межавыя ўмовы: у адпаведнасці з рабочымі характарыстыкамі планетарнай перадачы ў рэдуктары, сонечная шасцярня з'яўляецца вядучай шасцярнёй, планетарная шасцярня - кіраванай, а канчатковы выхад ажыццяўляецца праз планетарнае валокна. Замацуеце ўнутраны зубчасты вянок у ANSYS і прыкладзеце крутоўны момант 500 Н·м да сонечнай шасцярні, як паказана на малюнку 3.

Пасляапрацоўка і аналіз вынікаў: ніжэй прыведзены нефаграма перамяшчэння і нефаграма эквівалентных напружанняў, атрыманыя ў выніку статычнага аналізу з двух дзяленняў сеткі, і праведзены параўнальны аналіз. З нефаграмы перамяшчэння двух тыпаў сетак відаць, што максімальнае перамяшчэнне адбываецца ў месцы, дзе сонечная шасцярня не ўваходзіць у счапленне з планетарнай шасцярнёй, а максімальнае напружанне ўзнікае ў корані счаплення шасцярні. Максімальнае напружанне тэтраэдрычнай сеткі складае 378 МПа, а максімальнае напружанне шасціграннай сеткі — 412 МПа. Паколькі мяжа цякучасці матэрыялу складае 785 МПа, а каэфіцыент запасу 1,5, дапушчальнае напружанне складае 523 МПа. Максімальнае напружанне ў абодвух выніках меншае за дапушчальнае напружанне, і абодва адпавядаюць умовам трываласці.

2. Выснова

Дзякуючы мадэляванню метадам канчатковых элементаў планетарнай перадачы атрыманы нефаграма дэфармацыі зрушэння і нефаграма эквівалентных напружанняў зубчастай сістэмы, з якіх вылічваюцца максімальныя і мінімальныя дадзеныя і іх размеркаванне ўпланетарная перадачаможна знайсці мадэль. Месцазнаходжанне максімальнага эквівалентнага напружання таксама з'яўляецца месцам, дзе зуб'і шасцярні найбольш схільныя да разбурэння, таму падчас праектавання або вырабу варта звярнуць на гэта асаблівую ўвагу. Дзякуючы аналізу ўсёй сістэмы планетарнай перадачы, пераадольваецца памылка, выкліканая аналізам толькі аднаго зуб'я шасцярні.