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齿轮减速机边界条件的设定

Edit: ChengMingRelease time: 2019-Jan-12

研究(research)表明,外盖、输入端盖和输出端盖的刚度较大,对新型渐开线少齿差齿轮(Gear)减速机(Retarder)固有特性影响(influence)不大,为了缩短有限元计算时间,建立只包括(bāo kuò)齿轮减速机传动部分的有限元模型代替减速机的整体模型,如75072个单元。硬齿面齿轮减速机为达到特别低的输出转速,可以通过两个齿轮减速机相联的方法来实现。当采用这种传动方案时,可配置电机的功率必须依赖于减速机的极限输出扭矩,而不能通过电机功率来计算减速机的输出扭矩。 
  研究(research)表明,外盖、输入端盖和输出端盖的刚度较大,对新型渐开线少齿差固有特性影响(influence)不大,为了缩短有限元计算时间,建立只包括(bāo kuò)齿轮(Gear)减速机(Retarder)传动部分的有限元模型代替减速机的整体模型,如75072个单元。硬齿面齿轮减速机为达到特别低的输出转速,可以通过两个齿轮减速机相联的方法来实现。当采用这种传动方案时,可配置电机的功率必须依赖于减速机的极限输出扭矩,而不能通过电机功率来计算减速机的输出扭矩。
  ANSYS软件进行模态分析时不能分析非线性因素(factor),建模时应把减速机(Retarder)中的轴承(bearing)利用 ;节点耦合(Coupling) ;简化为与其内外径相等的圆柱,并设定该圆柱与轴承的具有等效弹性模量。
  设定齿轮(Gear)减速机(Retarder)有限元模型的边界条件:设定等效支承轴承(bearing)和行星轴承的圆柱内圈与轴颈接触面的节点径向和轴向自由度耦合(Coupling),释放(release)圆周方向自由度,轴则可转动;设定等效支承轴承的圆柱外圈为固定(fixed)约束,约束径向、轴向和圆周方向自由度耦合;
  设定等效行星轴承(bearing)的圆柱外圈与双联齿轮(Gear)径向、轴向和圆周方向自由度耦合;设定内"啮合(niè hé) "齿轮副接触齿的接触线上所有节点的法向、切向和轴向自由度耦合;设定输入伸出部分表面的节点径向、轴向和周向自由度耦合。
  完成边界条件设定后,求解上述有限元模型得出系统的固有频率(frequency)和相应振型,系统前4阶固有频率和振型描述(description)如表2所列。由表2可知,新型渐开线少齿差减速器的1阶频率为6692.1Hz,远远大于输入频率54Hz,因此,减速器正常工作时不会发生共振。
  结语综上分析(Analyse)表明,使用封闭图法可以快速准确地选取减速器内啮合齿轮(Gear)副变位系数,使用软件可以准确地完成渐开线少齿差行星摆线减速机(Retarder)的设计和运动仿真(simulation),并使用ANSYSWorkbench软件进行快速模态分析。行星齿轮减速机是我国广泛运用在华东地区、华东地区、用于塔引入式起重机机械的回转机构,广泛应用于冶金、矿山、起重、运输、水泥、建筑、化工、纺织、印染、制药等领域。该设计方法可用于指导设计新型渐开线少齿差行星摆线减速机,并为其优化(optimalize)设计和可靠性设计打下基础。
 


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