基于虚拟样机技术的行星齿轮传动系统分析.pdf

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1、机械设计与制造第1期MachineryDesign&Manufacture2012年1月文章编号：1001—3997(2012)01-0094-03基于虚拟样机技术的行星齿轮传动系统分析水李华强贺向新秦建国(内蒙古工业大学机械学院，呼和浩特010051)AnalysisofplanetarygeardrivesystembasedOfvirtualprototypingLIHua-qiang，HEXiang—xin，QINJian—guo(InnerMongoliaUniversityofTechnology，Hohhot010051，China)【摘要】利用实体建模软件U

2、G建立了减速器行星齿轮传动系统的虚拟样机，并利用UG与动力学仿真分析软件ADAMS，将虚拟样机导入到ADAMS中建立仿真模型。齿轮啮合中轮齿间除了滚动接触外还存在相应的滑动接触，使舱齿间具有较大的摩擦了，针对传统赫兹理论形成的齿面接触力计算没有考虑齿间摩擦，将摩擦系数引入计算，得到了齿轮之间的接触力曲线变化。应用UGNX的“高级仿真”模块，建立行星轮有限元模型，通过解算器NXNASTRAN对有限元模型进行分析求解，得到行星轮在接触力作用下应变和应力分布情况，再根据设计要求对零件参数进行优化，使行星轮的结构既满足设计要求，又达到体积小和成本低。关键词：行星齿轮；接触力；滑动摩

3、擦；优化【Abstract】Thevirtualprototypeoftheplanetarygeardrivesystemwhichistheoutputmechanismofthereducer，isbuiltwith3DsolidmodelingsoftwareUG．ThereareinterfacesamongUG，dynamicalandsimulativeanalyzingSoftwareADAMS．ThenthevirtualprototypemodelisimportedintoADAMStobuildasimulationmode1．Thereisnoto

4、nlyroilingcontactbutalsoslidingcontactbetweengearteeth，SOthatagreatslidingfrictionisavailable．Becausethefrictionbetweentoothsurfacesisnotconsideredinthegenerale—quationoftoothsurfacecontactfatiguestrengthbasedonhertztheory，itintroducesthefrictioncoefficientintotheequationtoobtainvariationc

5、urvesforcontactforcesbetweengears．AfterwardsbyapplyingUGNX7．0‘AdvancedSimulation’module．afiniteelementmodelforplanetarygearisestablished,whichwillbeanalyzedandsolvedbyNXNASTRANsolvertogninthestrainandstressdistributionofthegearundercontactforce．Finallypartparametersareoptimizedaccordingtot

6、hedesignrequirementtomakeplanetarygearstructuremeetdesignrequirementswithlesssizeandlowercostatthesametime．Keywords：Planetarygear；Contactforces；Slidingfriction；Optimization中图分类号：TH132，O313文献标识码：A1引言真模型。通过仿真在实际工作中的运动来测试所建模型，为三维模型的设计提供更加可靠的数据，得到最佳的行星齿轮传动系统。减速机构是在原动机和工作机之间，起匹配转速和传递转矩作用的机械装置。它

7、可以通过不同的级数及不同的齿数比来实2行星齿轮三维实体建模及模型数据转换现不同的传动比，达到降低转速的目的。渐开线行星齿轮减速器2．1建立三维实体模型作为减速机构的一种，通常采用几个行星轮同时传递载荷，使功由于ADAMS所提供的实体造型功能并不适合于复杂3D曲率分流。差动齿轮不仅具有传动比范围大、效率高、体积小、运转面的构建，所以采用某公司的三维建模软件UG，建立参数化齿轮平稳、噪声低等优点，还可用于速度的合成与分解或用于变速传实体模型，同时利用UG中的装配模块，把所建立好的参数化齿轮动，广泛应用于冶金、_T程机械