人字齿行星减速器膜片式柔性行星架设计与均载特性分析

发布时间：2021-01-07 12:16

　　为提高人字齿行星减速器的均载性能,提出了一种新型膜片式柔性行星架的设计思路,并通过有限元分析,对比了不同参数方案。通过ADAMS虚拟样机技术对人字齿行星减速器进行了动力学仿真,提取各齿轮副啮合力,并由此计算出各行星轮均载系数,验证采用膜片式柔性行星架对两级行星轮系均载性能的影响。分析结果证明,采用新型膜片式柔性行星架可以有效提高均载性能。 

【文章来源】：机械设计与制造工程. 2020,19(08)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

人字齿行星减速器机构简图

为提高行星齿轮的均载性能,美国齿轮制造协会在6123—B—2006[8]标准中提出了19种方法,可以归结为: 1)提高构件制造安装精度; 2)一个或多个构件径向浮动; 3)一个或多个构件的弹性变形。其中构件的弹性变形包括齿圈或太阳轮单一构件的弹性变形、齿圈与太阳轮两者同时弹性变形、行星齿轮支撑轴的弹性变形、行星架的弹性变形。减速器原方案中行星架为刚性行星架,本文设计一种新型的柔性行星架,将现有的刚性行星架设计成膜片形式,每层膜片之间以垫片相隔,从而增加其弹性变形能力,如图2所示。为了使行星架具有传递扭矩和运动的功能以及较大的轴向变形能力,要求柔性行星架具有较大的周向刚度和较小的轴向刚度。对不同膜片厚度、不同膜片数量的设计方案进行有限元分析。将带有行星轮轴的行星架模型导入ANSYS有限元软件,对行星架中心质量点与行星架花键区域施加耦合,添加扭矩,以此模拟行星轮系的负载,根据减速器额定运行工况,第一级输出扭矩约为80 N·m;对行星轮轴与转臂轴承接触区域施加约束,模拟转臂轴承对行星轮轴的支撑作用,生成有限元模型,如图3所示。

求解有限元模型,分别提取代表行星架轴向、周向刚度的轴向和扭转方向变形结果如图4所示,得到不同膜片厚度、不同膜片数量的行星架最大变形结果见表2。图4 行星架扭转方向和轴向位移云图

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]考虑制造误差的人字齿行星传动系统动力学特性及动态均载研究[D]. 任菲.重庆大学 2015



本文编号：2962541