行星齿轮减速器设计与有限元分析

择要:遵循死板安排及其关连旨趣对行星齿轮加速器施行构造安排,操纵SolidWorks建设行星齿轮加速器三维模子。传动安装是行星齿轮加速器最重大的部件,操纵ANSYS对其施行有限元剖析,对传动安装施行模态剖析,计较其固有频次,与加速器本身频次对比,防止形成共振。对输出轴和传动安装施行静力学剖析,获得应力、变形云图,判定其强度能否餍足请求,进而保证其做事手腕。

关键词:行星齿轮加速器;死板安排;有限元剖析

0引言

加速器是操纵联轴器将动力安装与做事机连接起来的加速传动安装。行星齿轮加速器是最罕见的一种加速器,具备体积小、承载手腕大、传动比大、传动效率高档益处,因而在矿山、航空航天、工程死板等行业中被普遍应用。行星齿轮加速器最重大的部份是传动安装,其功用的优劣对行星齿轮加速器的功用有着直接影响。因而,对行星齿轮加速器传动安装的探索剖析是格外须要的。

1行星齿轮加速器传动安装的构造安排

本文安排采选传动安装表率为2Z-H型,其构造相对紧凑,且传动方法较为简明。由重心轮、行星轮、内齿圈、行星架组成。

行星加速器传动简图如图1所示。行星齿轮加速器的动力根源是机电,机电启发输入轴转嫁,其经过浮动齿套使重心轮转嫁,重心轮与行星轮啮合启发行星轮转嫁,行星轮经过周转启动行星架转嫁,行星架与输出轴经过螺栓连接在一同,启发输出轴输出扭矩。由于行星轮齿数多于重心轮齿数,抵达加速的宗旨。行星齿轮加速器重要零件尺寸参数如表1所示。

图1行星加速器传动简图

1.输入轴2.行星轮3.行星架4.重心轮(太阳轮)5.输出轴6.内齿圈

表1行星齿轮加速器重要零件尺寸参数

2行星齿轮加速器三维建模

基于SolidWorks软件对行星齿轮加速器三维建模,并遵循做事旨趣和各个零件之间的安装相干施行囊配。安装好的三维模子如图2所示。

图2加速器三维模子

3传动安装有限元剖析

(1)传动安装模态剖析

行星齿轮加速器做事形态是通报扭矩大、转嫁速率高,这些要素都将引发震荡。这些震荡将致使加速器的委靡毁坏,更有大概引发共振,以是对其施行模态剖析格外须要。将死板构造分为n个自如度的线性震荡构造,遵循模态理论便可列出微分方程

由于传动构造较为繁杂,因而对模子施行简化,将螺栓、倒角、过渡圆角全数去掉。将SolidWorks建好的模子更改为step格式文献,在ANSYS中翻开,并对传动安装的材料施行参数配置,材料参数如表2所示。

表2重要零件材料参数

对传动安装采纳自适应的区分法子,反转体区分为六面体网格,其余零件区分为四周体网格。网格区分后单位数目为,单位节点数目为,有限元模子如图3所示。

图3传动安装有限元模子

本文所探索的加速器做事频次较低,因而对其模态剖析时,无需


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