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隨著“三農(nóng)”政策的落實(shí)，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化在調(diào)整和反哺中進(jìn)入快速發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期。科技的進(jìn)步，要求農(nóng)業(yè)機(jī)械向大功率、功能強(qiáng)、使用更方便的方向發(fā)展。大功率拖拉機(jī)由于動力充足，一次作業(yè)可實(shí)現(xiàn)犁、耙、播、施肥等多項(xiàng)作業(yè)，減少了對土壤的壓實(shí)，提高了搶時播種的功效，得到了新疆、東北等廣大農(nóng)區(qū)的青睞。我國現(xiàn)有大功率輪式拖拉機(jī)存在傳動系統(tǒng)可靠性差、動力輸出軸早期損壞嚴(yán)重等質(zhì)量問題，國家和企業(yè)也加大了技術(shù)、資金投入，加強(qiáng)對其關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)和質(zhì)量攻關(guān)，以解決零部件可靠性問題，提高整機(jī)質(zhì)量。特別是近幾年，對其關(guān)鍵部件—多擋變速箱的研究已成為重點(diǎn)之一，而在中低速、重載傳動中傳遞大轉(zhuǎn)矩的大規(guī)格的行星齒輪也隨之有了較大的發(fā)展。
齒輪傳動是靠輪齒間相互交替的嚙入、嚙出傳遞運(yùn)動和動力的，輪齒受載后的齒形變化不僅影響傳動精度、降低工作效率，而且在輪齒與輪齒之間發(fā)生連續(xù)的沖擊和齒面摩擦，從而產(chǎn)生振動而輻射噪聲，這種振動通過軸、軸承和箱體又會引起各元件的振動并向外輻射更大的噪聲。事實(shí)證明，很小的齒形變化將會使齒輪傳動中產(chǎn)生很大的振動及噪聲。由于行星齒輪使用材料優(yōu)質(zhì)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和安裝都比較困難，為盡可能降低成本，在設(shè)計階段對行星齒輪傳動的受力和變形情況進(jìn)行分析，對于重型機(jī)械的發(fā)展具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。對于行星齒輪的有限元分析，國內(nèi)已經(jīng)有許多學(xué)者進(jìn)行了大量的研究，但大多數(shù)采用較簡單的四面體單元，并采用自由網(wǎng)格劃分法，對于受力情況復(fù)雜的齒輪而言，得到的有限元模型質(zhì)量不高。同時，假設(shè)整個齒廓的受力情況相同，從而將整個輪齒劃分成均勻網(wǎng)格，這對于存嚙入嚙出沖擊、振動等不同受力情況的齒輪也引入了很大的誤差。
本研究以2Ｋ-Ｈ型行星齒輪為例，采用參數(shù)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，在Pro/e中建立幾何模型，通過Pro/e和ANSYS的無縫連接接口，將模型數(shù)據(jù)毫無丟失地導(dǎo)入有限元分析軟件ANSYS中，避免了ANSYS幾何建模功能相對專業(yè)的ＣＡＤ軟件較弱的不足，采用二次六面單元(ＳＯＬＩＤ95)，使用掃掠網(wǎng)格劃分，并對齒根和齒頂進(jìn)行精細(xì)的網(wǎng)格劃分，得到質(zhì)量較高的有限元模型，并對其進(jìn)行詳細(xì)的受力和變形分析。
專業(yè)從事機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計│有限元分析│強(qiáng)度分析│結(jié)構(gòu)優(yōu)化│技術(shù)服務(wù)與解決方案
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