由图10可知,节点等效应力的最大值为1471.36MPa;图11是包含节点号1552的整个轮齿上的节点等效应力曲线;图12是任意轮齿上的节点等效应力曲线。由图10、11和12可以得出行星轮在整个运动周期中的动态等效应力集中在600—700MPa之间,所以行星轮的动态等效应力的均值在600—700MPa之间,而最大的等效应力为1471.36MPa,行星齿轮材料30GrMnTi的屈服极限为800MPa,可知行星齿轮在运动过程中局部屈服;由图10知行星轮上节点等效应力的最大值在运动中重复出现,每循环一周出现一次,屈服点处多次重复循环,齿面发生塑性变形破坏了齿面啮合的正确性,引起很大的动载荷,最终导致轮齿的折断,这是行星轮破坏的原因。
5 结论
本文建立了行星轮系的刚柔耦合动力学分析模型,应用新一代多体动力学仿真软件RecurDyn成功计算了轮齿之间的动态接触力,并与理论值进行比较,仿真值和理论值能很好的吻合;同时得到了有限元柔体行星轮和太阳轮的动态等效应力分布云图,以及任意节点处的等效应力曲线;最大的等效应力为1471.36MPa,发生在行星轮单齿啮合区齿轮端面轮齿节线下界点附近,超过了材料的屈服极限,屈服点重复循环,齿面发生塑性变形破坏了齿面啮合的正确性,引起很大的动载荷,最终导致轮齿的折断,这是行星轮的破坏原因。此次分析为行星轮的动态优化设计和灵敏度分析奠定了基础。
参 考 文 献
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