行星輪
關注創建者：匿名 創建時間：2022-11-09
行星輪的視頻教程
Abaqus齒輪-行星齒輪系統動力學模擬-含行星架
講解了基于Abaqus的含行星架時的行星齒輪系統動力學仿真方法。具體包括：固定外齒圈，太陽輪帶動行星輪及行星架轉動；固定行星架，太陽輪帶動行星輪及外齒圈轉動。
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行星輪的實例教程
基于多柔體動力學(MFBD) 技術對行星輪系建立了剛柔耦合多體系統模型,其中柔體部件采用了節點法和模態縮減法兩種建模方式。利用RecurDyn 軟件對該多體系統進行了仿真分析,得出了行星架速度曲線和齒輪的動態嚙合力曲線,并將結果與剛體仿真結果進行比較,同時得出了行星輪系在嚙合過程中的應力云圖及節點應力曲線。通過對仿真結果的分析得出了行星輪被破壞的主要原因。仿真數據也為優化設計和疲勞性能研究提供了依據,為新產品的開發提供了有效的手段。
基于多柔體動力學技術的行星輪系多體動力學仿真分析.rar
通過機械原理的學習，我們知道在算行星輪系傳動比的時候，用的是固定系桿的方法。
那么這里我們也把系桿作為“運動的機架”，與齒圈、太陽輪、和行星輪分別添加轉動副。隨后添加三個齒輪兩兩間的運動副，MARKER定義到系桿上。
然后再添加太陽輪、齒圈、系桿與真正機架的轉動副。
添加兩個驅動，這里添加的是太陽輪和齒圈的驅動。
動畫的GIF，效果有點兒差
行星輪系建模.rar
a.行星支架運動角速度
b.太陽輪運動角速度
圖4.輸入軸和輸出軸角速度
2）結果對比
行星齒輪減速機構太陽輪和行星支架理論上的減速比為：
其中為傳動比
為行星輪齒數，40
為太陽輪齒數，120
計算得到理論傳動比為2.67
由太陽輪和行星支架角速度曲線計算得到仿真減速比為，可以看出在行星齒輪機構運動學仿真中，仿真結果和理論計算結果高度一致。
3. 動力學仿真
3.1 模型修改
對于行星齒輪機構運動學仿真和動力學仿真之間的區別在于齒輪間相互關系的建立，在運動學仿真中齒輪間靠齒輪副連接，相互之間的運動與理論值高度吻合。動力學仿真時齒輪間采用接觸的方式相互連接，在動力學仿真中會因為齒輪間接觸剛度和間隙，而使仿真結果和理論計算值產生一定的出入，但是更加真實。
在運動學仿真模型的基礎上，首先將齒輪副G1~G6刪除，然后建立三個行星輪和太陽輪、內齒輪之間的接觸，C1~C6。其中接觸剛度的可以參考公式2），阻尼系數可以設置成接觸剛度的0.1%~1%。
施加扭矩載荷，對行星輪架施加與運動方向相反的負載扭矩，扭矩大小為100Nm，如圖所示。
3.2 動力學仿真
設置仿真時間為1s，仿真步數為1000，進行仿真分析，分析完成后查看仿真結果。
3.3 運動角速度分析
輸入軸太陽輪和輸出軸行星支架的角速度曲線如圖所示，由圖可以看出輸出軸行星支架轉速在不斷波動并有大量毛刺，這是由于齒輪間的間隙、剛度和接觸非線性引起的。
圖5.行星支架角速度
圖6.太陽輪角速度
3.4 接觸力分析
行星輪和太陽輪、內齒輪的接觸力隨時間變化如圖所示。由圖可以看出接觸力呈周期性變化，變化頻率為旋轉頻率的整數倍。
展開 摘要:基于多柔體動力學(MFBD) 技術對行星輪系建立了剛柔耦合多體系統模型,其中柔體部件采用了節點法和模態縮減法兩種建模方式。利用RecurDyn 軟件對該多體系統進行了仿真分析,得出了行星架速度曲線和齒輪的動態嚙合力曲線,并將結果與剛體仿真結果進行比較,同時得出了行星輪系在嚙合過程中的應力云圖及節點應力曲線。通過對仿真結果的分析得出了行星輪被破壞的主要原因。仿真數據也為優化設計和疲勞性能研究提供了依據,為新產品的開發提供了有效的手段
基于多柔體動力學技術的行星輪系多體動力學仿真分析.part3.rar
基于多柔體動力學技術的行星輪系多體動力學仿真分析.part1.rar
基于多柔體動力學技術的行星輪系多體動力學仿真分析.part2.rar
展開 ▲齒輪變速傳動
2.4 獲得較大的傳動比
采用定軸輪系或行星輪系均可獲得大的傳動比。
若用定軸輪系來獲得大傳動比，需要多級齒輪傳動，致使傳動裝置的結構復雜和龐大。而采用行星輪系，只需很少幾個齒輪，就可獲得很大的傳動比。由于行星輪系采用多個行星輪來分擔載荷，而且常采用內嚙合傳動，合理地利用了內齒輪中部空間，兼之其輸入軸輸出軸在同一軸線上，這不僅使行星減速器的承載能力大大提高，而且徑向尺寸非常緊湊。在功率和傳動比相同情況下，行星減速器的體積和重量只是定軸輪系減速器的1/2～1/3。
2.5 實現運動的合成和分解
機械中采用具有兩個自由度的差動行星輪系來實現運動的合成和分解。這是行星輪系獨特的功用。
運動合成：差動輪系有兩個自由度，只有給定三個基本構件中任意兩個的運動后，第三個基本構件的運動才能確定。這就是說，第三個基本構件的運動為另兩個基本構件運動的合成。
▲圓錐齒輪差動輪系（運動合成）
運動分解：利用差動輪系還可以將一個基本構件的轉動按所需的比例分解為另外兩個基本構件的轉動。
▲汽車差速器（運動分解）
來源:機械cax360
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精確控制裝配間隙，如行星輪與軸孔間隙0.005-0.015mm，嚙合間隙0.1-0.2mm。利用高精度工裝保證位置精度，行星架與內齒圈同軸度誤差±0.02mm內。
4.檢測貫穿全程
加工中實時檢測，及時調整。成品通過振動、加載等試驗，綜合評估傳動精度等性能，確保各項指標達標。
<div contenteditable="false" width="100%">
<span style="white-space: normal;"><span style="white-space:pre"> </span>· 隨著葉片直徑的增加，傳動比和扭矩密度越來越大，雙饋機型齒輪箱需不斷增加行星級數</span>
</div><div contenteditable="false
主要生產用于海上風電、高速軌道交通等行業的行星銷軸、行星齒輪、太陽輪、內齒圈、扭力臂、齒輪箱端蓋等高精零部件。將實現大型海上風電關鍵部件全工序生產，響應客戶“一站式”交付需求，高度契合國家碳達峰、碳中和發展戰略。
行星齒輪機構運動學及動力學仿真
1 行星齒輪機構組成
行星齒輪機構如圖1所示，主要由太陽輪、行星支架、行星輪和內齒輪組成。通常內齒輪固定，太陽輪和行星支架一個作為輸入軸一個作為輸出軸轉動，行星輪在和行星支架一起轉動的同時繞行星支架上的轉軸自轉。
圖1 漸加速型雙螺桿三維模型
1.2 漸加速型螺桿加速原理及齒輪設計參數
加速原理：行星輪系分別由太陽輪、行星輪、齒圈、行星架構成，其中太陽輪固定不動，齒圈與螺桿內壁固定，行星架通過中心軸與前一段螺桿連接獲取轉速使齒圈加速旋轉，使得后一段螺桿轉速相對于前一段螺桿轉速增加，從而實現漸加速。加速輸送段和加速混合段行星輪系如圖2所示，齒輪設計參數見表1。
在下圖中，左半軸加一定數值的驅動，而右半軸不加，模擬兩輪所示環境不同(轉彎等路面)
通過仿真，動圖如下，這時，兩行星輪開始工作，從而使得兩半軸齒輪的轉速不同。
在行星齒輪箱中，齒圈一般固定不動，太陽輪、行星輪和行星架旋轉。在某些情況下，齒圈的柔性對輪齒接觸力和傳遞到周圍結構的力都有重大影響。
此外，當行星齒輪經過時，靠近齒圈的殼體結構的局部加強可能會影響振動信號。為了確保在最終設計中考慮到這些因素，需要采用建模方法將殼體齒圈考慮成柔性部件。
Ravigneaux Gear Type：Ravigneaux Planatary Gear支持含2個太陽輪和2對行星輪的結構形式。移除齒輪副的聯接約束，可將齒輪副與其它齒輪副配置。
Rack & Pinion：可創建齒輪、齒條，可導入KISSsoft Z13文件。齒輪、齒條可支持KISSsoft Co-Simulation和GMM method兩類接觸建模。
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