Као механизам преноса, планетарни зупчаник се широко користи у различитим инжењерским праксама, као што су редуктор зупчаника, кран, редуктор планетарног зупчаника, итд. За редуктор планетарног зупчаника, у многим случајевима може заменити механизам преноса зупчаника са фиксном осовином. Пошто је процес преноса зупчаника линијски контакт, дуготрајно мешање ће изазвати квар зупчаника, па је потребно симулирати његову снагу. Ли Хонгли и др. користио метод аутоматског мешања за спајање планетарног зупчаника и добио је да су обртни момент и максимални напон линеарни. Ванг Јанџун и др. такође је повезао планетарни зупчаник методом аутоматског генерисања и симулирао статичку и модалну симулацију планетарног зупчаника. У овом раду тетраедарски и хексаедарски елементи се углавном користе за поделу мреже, а коначни резултати се анализирају да би се видело да ли су испуњени услови чврстоће.

1、 Успостављање модела и анализа резултата

Тродимензионално моделовање планетарног зупчаника

Планетарна опремасе углавном састоји од прстенастог зупчаника, сунчаног зупчаника и планетарног зупчаника. Главни параметри одабрани у овом раду су: број зуба унутрашњег зупчаника је 66, број зубаца сунчевог зупчаника је 36, број зуба планетарног зупчаника је 15, спољашњи пречник унутрашњег зупчаника прстен је 150 мм, модул је 2 мм, угао притиска је 20 °, ширина зуба је 20 мм, коефицијент висине додатка је 1, коефицијент зазора је 0,25, а постоје три планетарна зупчаника.

Статичка симулациона анализа планетног зупчаника

Дефинишите својства материјала: увезите тродимензионални планетарни систем зупчаника нацртан у УГ софтверу у АНСИС и подесите параметре материјала, као што је приказано у табели 1 испод:

Мрежа: Мрежа коначних елемената је подељена тетраедром и хексаедром, а основна величина елемента је 5мм. Пошто јепланетарни зупчаник, сунчани зупчаник и унутрашњи зупчаник су у контакту и мрежи, мрежа контактних и мрежастих делова је згуснута, а величина је 2мм. Прво се користе тетраедарске мреже, као што је приказано на слици 1. Укупно се генерише 105906 елемената и 177893 чворова. Затим се усваја хексаедарска мрежа, као што је приказано на слици 2, и укупно се генерише 26957 ћелија и 140560 чворова.

Примена оптерећења и гранични услови: према радним карактеристикама планетарног зупчаника у редуктору, сунчани зупчаник је погонски зупчаник, планетарни зупчаник је погонски зупчаник, а коначни излаз је преко планетарног носача. Поправите унутрашњи прстен зупчаника у АНСИС-у и примените обртни момент од 500Н · м на сунчани зупчаник, као што је приказано на слици 3.

Накнадна обрада и анализа резултата: Нефограм померања и еквивалентни нефограм напона статичке анализе добијени из две поделе мреже су дати у наставку, а спроведена је компаративна анализа. Из нефограма померања две врсте решетки, налази се да се максимално померање јавља на позицији где се сунчеви зупчаник не спаја са планетарним зупчаником, а максимално напрезање се јавља у корену зупчасте мреже. Максимални напон тетраедарске мреже је 378МПа, а максимални напон хексаедарске мреже је 412МПа. Пошто је граница течења материјала 785МПа, а фактор сигурности 1,5, дозвољено напрезање је 523МПа. Максимални напон оба резултата је мањи од дозвољеног напрезања и оба испуњавају услове чврстоће.

2、 Закључак

Симулацијом коначних елемената планетарног зупчаника добијају се нефограм деформације померања и нефограм еквивалентног напона зупчастог система, из којих се добијају максимални и минимални подаци и њихова дистрибуција упланетарни зупчаникмодел се може наћи. Локација максималног еквивалентног напрезања је уједно и место где је највероватније да ће зуби зупчаника отказати, па томе треба обратити посебну пажњу током пројектовања или производње. Анализом целог система планетарног зупчаника превазилази се грешка настала анализом само једног зуба зупчаника.