एक संचरण तंत्र के रूप में, प्लेनेटरी गियर का उपयोग विभिन्न इंजीनियरिंग कार्यों में व्यापक रूप से किया जाता है, जैसे कि गियर रिड्यूसर, क्रेन, प्लेनेटरी गियर रिड्यूसर आदि। प्लेनेटरी गियर रिड्यूसर कई मामलों में फिक्स्ड एक्सल गियर ट्रेन के संचरण तंत्र को प्रतिस्थापित कर सकता है। चूंकि गियर संचरण की प्रक्रिया सीधी संपर्क प्रक्रिया है, इसलिए लंबे समय तक मेशिंग से गियर में खराबी आ सकती है, अतः इसकी मजबूती का अनुकरण करना आवश्यक है। ली होंगली और अन्य ने स्वचालित मेशिंग विधि का उपयोग करके प्लेनेटरी गियर को मेश किया और पाया कि टॉर्क और अधिकतम तनाव रैखिक हैं। वांग यानजुन और अन्य ने भी स्वचालित जनरेशन विधि के माध्यम से प्लेनेटरी गियर को मेश किया और प्लेनेटरी गियर के स्थैतिक और मोडल सिमुलेशन का अनुकरण किया। इस शोधपत्र में, मेश को विभाजित करने के लिए मुख्य रूप से टेट्राहेड्रॉन और हेक्साहेड्रॉन तत्वों का उपयोग किया गया है, और मजबूती की शर्तों को पूरा किया गया है या नहीं, यह देखने के लिए अंतिम परिणामों का विश्लेषण किया गया है।

1. मॉडल की स्थापना और परिणाम विश्लेषण

प्लेनेटरी गियर का त्रि-आयामी मॉडलिंग

ग्रहीय गियरयह मुख्य रूप से रिंग गियर, सन गियर और प्लेनेटरी गियर से बना है। इस शोधपत्र में चयनित मुख्य पैरामीटर इस प्रकार हैं: आंतरिक गियर रिंग के दांतों की संख्या 66, सन गियर के दांतों की संख्या 36, प्लेनेटरी गियर के दांतों की संख्या 15, आंतरिक गियर रिंग का बाहरी व्यास 150 मिमी, मापांक 2 मिमी, दबाव कोण 20°, दांत की चौड़ाई 20 मिमी, एडेंडम ऊंचाई गुणांक 1, बैकलैश गुणांक 0.25, और इसमें तीन प्लेनेटरी गियर हैं।

प्लेनेटरी गियर का स्थैतिक सिमुलेशन विश्लेषण

सामग्री के गुणों को परिभाषित करें: UG सॉफ़्टवेयर में बनाए गए त्रि-आयामी ग्रहीय गियर सिस्टम को ANSYS में आयात करें, और नीचे दी गई तालिका 1 में दिखाए अनुसार सामग्री मापदंडों को सेट करें:

मेशिंग: परिमित तत्व मेश को चतुष्फलक और षट्भुज में विभाजित किया गया है, और तत्व का मूल आकार 5 मिमी है। चूंकिग्रहीय गियरसन गियर और आंतरिक गियर रिंग एक दूसरे के संपर्क में हैं और आपस में जुड़े हुए हैं। संपर्क और जुड़े हुए भागों का जाल सघन है और इसका आकार 2 मिमी है। सबसे पहले, चतुष्फलकीय ग्रिड का उपयोग किया जाता है, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है। कुल मिलाकर 105906 तत्व और 177893 नोड उत्पन्न होते हैं। इसके बाद, षट्भुजाकार ग्रिड को अपनाया जाता है, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है, और कुल मिलाकर 26957 सेल और 140560 नोड उत्पन्न होते हैं।

लोड अनुप्रयोग और सीमा शर्तें: रिड्यूसर में प्लेनेटरी गियर की कार्य विशेषताओं के अनुसार, सन गियर ड्राइविंग गियर है, प्लेनेटरी गियर ड्रिवन गियर है, और अंतिम आउटपुट प्लेनेटरी कैरियर के माध्यम से होता है। ANSYS में आंतरिक गियर रिंग को स्थिर करें, और चित्र 3 में दिखाए अनुसार सन गियर पर 500N·m का टॉर्क लगाएं।

पोस्ट प्रोसेसिंग और परिणाम विश्लेषण: दो ग्रिड विभाजनों से प्राप्त स्थैतिक विश्लेषण के विस्थापन नेफोग्राम और समतुल्य तनाव नेफोग्राम नीचे दिए गए हैं, और तुलनात्मक विश्लेषण किया गया है। दोनों प्रकार के ग्रिडों के विस्थापन नेफोग्राम से पता चलता है कि अधिकतम विस्थापन उस स्थान पर होता है जहां सन गियर प्लेनेटरी गियर के साथ नहीं जुड़ता है, और अधिकतम तनाव गियर के जुड़ने के मूल बिंदु पर होता है। चतुष्फलकीय ग्रिड का अधिकतम तनाव 378MPa है, और षट्भुजाकार ग्रिड का अधिकतम तनाव 412MPa है। चूंकि सामग्री की उपज सीमा 785MPa और सुरक्षा गुणांक 1.5 है, इसलिए अनुमेय तनाव 523MPa है। दोनों परिणामों का अधिकतम तनाव अनुमेय तनाव से कम है, और दोनों ही सामर्थ्य की शर्तों को पूरा करते हैं।

2. निष्कर्ष

प्लेनेटरी गियर के परिमित तत्व सिमुलेशन के माध्यम से, गियर सिस्टम के विस्थापन विरूपण नेफोग्राम और समतुल्य तनाव नेफोग्राम प्राप्त किए जाते हैं, जिससे अधिकतम और न्यूनतम डेटा और उनके वितरण का पता चलता है।ग्रहीय गियरमॉडल का पता लगाया जा सकता है। अधिकतम समतुल्य तनाव का स्थान वह स्थान भी होता है जहाँ गियर के दाँतों के टूटने की सबसे अधिक संभावना होती है, इसलिए डिज़ाइन या निर्माण के दौरान इस पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए। प्लेनेटरी गियर की संपूर्ण प्रणाली के विश्लेषण के माध्यम से, केवल एक गियर दाँत के विश्लेषण से होने वाली त्रुटि को दूर किया जा सकता है।