基于ANSYS Workbench的2K-H行星齿轮减速器行星轮系有限元分析
基于ANSYS Workbench的行星架优化设计
基于ANSYS Workbench的行星架优化设计
石军;李高勇;肖时晖
【期刊名称】《机械工程师》
【年(卷),期】2015(000)005
【摘要】针对行星减速机的行星架形状复杂难于对其结构与强度实现最优化,文中给出了一种高效可靠的行星架强度分析方法.通过用ANSYS Workbench软件对一种行星减速器的行星架的有限元分析,模拟其在实际工作状态下的应力分布,并对行星架结构合理优化,然后将行星架装机,进行模拟加载试验,结果表明,用ANSYS Workbench软件优化的行星架强度可靠,重量减轻,对降低产品成本具有重要意义.【总页数】3页(P75-77)
【作者】石军;李高勇;肖时晖
【作者单位】株洲市九洲传动机械设备有限公司,湖南株洲,421000;株洲市九洲传动机械设备有限公司,湖南株洲,421000;株洲市九洲传动机械设备有限公司,湖南株洲,421000
【正文语种】中文
【中图分类】TH133.33
【相关文献】
1.基于ANSYS Workbench随机振动分析的ATR安装架优化设计 [J], 杨春林;王婧
2.基于ANSYS Workbench的压桩机导向架优化设计 [J], 邱旭民
3.基于ANSYS Workbench的高速逆流色谱仪行星架模态分析 [J], 李猛;殷国富;方辉;赵越;唐伟鑫
4.基于ANSYS Workbench的2K-H行星齿轮减速器行星轮系有限元分析 [J], 王彦军;魏炜;林伦标
5.基于Ansys Workbench的行星架组件过盈配合仿真研究及结构改善 [J], 徐鹏;吕小波;胡吉全;李波;杨艳芳
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行星轮系的有限元分析
《装备制造技术》2011 年第 5 期
风 机 叶 片 有 限 元 极 限 分 析 与 设 计 [J]. 复 合 材 料 学 报 ， 2007，24（2）：174- 183.
[8] 郑核桩，黄争鸣，唐寿高. 基于非线性本构关系的有限元计
算复合材料层合板的强度[J].玻璃钢 / 复合材料，2004 ，5 （6）：10- 15.
The Research Lays Down the Method to the Wind Turbine Biade Compound Materials Mechanical Properties Influence
参考文献： [1] 潘 艺，周鹏展，王 进. 风力发电机叶片技术发展概述[J].
湖南工业大学学报，2007，21（3）：48- 51. [2] 杨乃宾，章怡宁．复合材料飞机结构设计[M]．北京：航空
工业出版社，2002. [3] 张少实，庄 茁．复合材料与弹性力学[M]．北京：机械工业
出版社，2005． [4] 孙珊霞. 风力发电叶片结构及铺放性能研究[D]. 武汉：武汉
QIN Hai-ying，LIU Xiao-hong （Mechanical Engineering College，Guangxi University，Nanning 530004，China）
Abstract: In this paper, the direction of the design and laying of paving fabric in the use of wind turbine blade mechanical properties of composites were discussed in more detail, and discussed by comparing , the feasibility of the combination of Macro-mechanical tests and finite element method are analyses. Key words：composites；wind turbine biade；laying method；finite element method analysis
行星减速机中的齿轮ANSYS有限元分析
齿轮有限元分析1、通过PROE导入ANSYS模型；2、旋转坐标系，使Z轴与齿轮中心轴重合；workplane—offset wp byIncrements—90°+Y3、改成局部坐标系；workpane—Local coordinate systems—create Local CS—Atwp origin—kcs改为Cylindrical4、Preference—structural;5、Preprocessor—Element Type—Add/Edit/Delete—Add—Solid—Brick 8 node 45;6、Material props—Material Models—Strutural—Linear—Elestic—Isotropic—EX取2.06E5,PRXY取0.3；7、Meshing—Meshtool—global—set—size(6)—Mesh(选择整体模型)—Refine at(line)—refine—选择细化的线；8、Select—Entities—lines—by Nun/pick—from full—OK,点选需要的线，Node—Attached to—lines all,中键确认；9、Modeling—Move/modify—Rotate Node CS—To Active to—,选择目标节点；10、Solution—Dfine Load—Apply—Structural—Force/moment—nodes—选择节点；施加轴向力和径向力；11、Select—Everything;12、Solution—Define loads—Apply—structural—Displacement—On Areas—选择需要约束的面;13、Solution—Solve—Current CS;14、General Postproc—Plot Results—Contour Plot—Nodal Solu:应力云图：Stress—V on Mises Stress;刚度变形：DOF Solution—Displacement vector sum;15、设置变形比例：Plot ctrls—style—Displacement—Scaling—true style.。
基于SolidWorks和ANSYS的新型减速机的有限元分析
基于SolidWorks和ANSYS的新型减速机箱体的有限元分析摘要：本论文运用常用三维建模软件SolidWorks，建立水泥生产用新型减速器箱体的三维模型，利用SolidWorks与ANSYS12.1的相应接口技术，将建立的减速机箱体三维模型导入ANSYS中。
通过对箱体进行应力分析，得到应力分布图、位移信息，找到最薄弱的区域；并通过模态分析分析箱体固有频率及振型，为减速机箱体结构的优化提供有效依据。
关键词：ANSYS；SolidWorks；减速机箱体；有限元分析0引言减速器作为机器的重要组成部分，主要是用来将原动机的运动和力传递给工作机，并且改变原动机的运动速度和形式、力或力矩的大小与方向，使之适应其他工作机的需要。
近年来，由于水泥工业的飞速发展，与之相应的水泥用减速机的应用也升级迅速，本文的主要任务是对水泥生产用的新型减速器箱体进行应力分析和模态分析，通过对箱体的应力分析，得到相应的应力分布图，并且找到减速机箱体应力最薄弱的区域；通过对减速机的模态分析，研究箱体的固有频率及阵型，从理论上分析了减速机箱体产生振动的敏感部位。
将分析的结果与实际试验的结果比较，从而对减速器箱体进行结构的优化设计提供参考依据。
1.减速机箱体数学模型的建立（1）运用SolidWorks软件建立箱体模型虽然ANSYS自身带有建模功能，但是这个建模功能非常有限，只能处理一些相对简单的模型。
而本文进行分析的减速箱体结构比较复杂，ANSYS自带的建模功能不能满足本文所需箱体模型的建立。
而SolidWorks软件具有强大的建模功能，利用它来建立本文所需的模型就相对简单一些，所以本文采用SolidWorks软件来建立箱体的三维模型。
在建模的过程中，对减速机箱体模型进行了一些简化。
简化了减速机箱体的结构，将上、下箱体以及输入端轴承盖作为一个整体，忽视过渡圆角、吊耳、油杯孔、螺纹孔、部分凸台以及顶部密封，然后按照设计图纸在准确尺寸的基础上建立了箱体的三维模型。
基于Ansys Workbench的齿轮副有限元分析
针齿中心圆半径r p根据经验公式：式中，前面系数取则，取。
④齿宽=150mm，前面系数取0.11偏心距，短幅系数，针齿半径rp=6.97mm，取r rp=7mm因，则最小曲率半径：计算得到，则，顶切。
⑧针径系数，计算得到K针齿销跨度L=3.5b c，计算得到齿面接触强度校核最大载荷，计算得到齿面接触强度计算。
根据赫兹公式，齿面接触应力按下式计算：1）当量弹性模量E e：摆线轮的弹性模量E1和针齿的弹性模量的弹性模量，故。
2）当量曲率半径ρei，得：令，，则：，且，故：3）任意瞬间针齿与摆线轮接触点的法向压力综上可得：令，Y1随K1、K2、z c以及接触的位置θbi不同而变化，当K1、K2、z c一定时，必有某个=θk使Y1达到最大值Y1max：则：根据插值法取Y1max=1.95。
代入数图3箱体图4装配体内部结构图1行星轮图2摆线轮4齿轮副有限元分析针对风电变桨减速器结构，对代表性的齿轮副进行了有限元模型的建立和分析，其中包括一对外啮合齿轮副、摆线轮与针齿接触副。
4.1外啮合齿轮副建立外啮合齿轮副的实体模型，并导入ANSYS中，应用Swept Meshing（扫掠法）进行网格划分，网格模型共计25140个单元，29010个节点，外啮合齿轮副有限元模型如图5所示。
图5外啮合齿轮副网格图外啮合齿轮副计算模型边界条件为：主动轮z1施加扭矩载荷，径向和轴向施加零位移约束，可绕中心线转动；动轮z2的切向、径向和轴向均施加零位移约束，边界条件如图6所示。
图6外啮合齿轮副边界条件4.2摆线轮与针齿接触副将建立的实体模型导入ANSYS Workbench中，建立摆线轮与针齿接触副有限元模型，应用Hex Dominat行网格划分，共计116254个单元，455334个节点，网格模型如图7所示。
图7摆线针齿网格图摆线轮与针齿接触副有限元模型分析边界条件为：齿外圈切向、径向和轴向均施加零位移约束；分布的轴承孔面径向和轴向施加零位移约束，所示。
基于ANSYS的齿轮泵传动有限元分析
4.2.1定义单元属性
定义材料属性中弹性模量207Gpa，泊松比PRXY：0．25，在本文的讨论的问题中，摩擦因数Mu=0.25。在Main>Preprocessor>Element Type>Add Edit/Delete目录下设置网格单元。在Main>Preprocessor>Material Props>Material Models目录下定义材料属性。
（6）单击对话框中的Next按钮，进入接触设置对话框。
图5 接触分析
（7）单击对话框中的Optional settings…按钮，弹出的设置对话框。（8）完成设置，单击对话框中的OK按钮，回到接触向导对话框。（9）单击对话框中的Create按钮，完成接触向导，创建好一个接触对，并出现信息提示，如果接触对正确单击Finish完成接触对的创建。
（2）在对话框Target Type栏中选择Flexible如图所示。
（3）选择目标面，在Target Surface下选择Areas，单击Pick Target…弹出拾取对话框。通过鼠标在大齿轮上选择目标面，然后单击OK按钮。
（4）单击向导对话框中的Next按钮，进入下一步，拾取接触面
（5）在该对话框中，在Target Surface下选择Areas，单击Pick Contact…按钮，弹出图形拾取对话框，用鼠标在大齿轮上选择接触面。然后单击OK按钮。
齿轮是机械中常用的一种零件，其在工作的过程中会产生应力，应变和变形，为保证其正常工作需要对齿轮的轮齿和整体受力进行分析，保证其刚度和强度的要求。本论文采用ANSYS软件对齿轮泵进行分析实现对齿轮的虚拟设计。
齿轮啮合过程作为一种接触行为, 因涉及接触状态的改变而成为一个复杂的非线性问题。传统的齿轮理论分析是建立在弹性力学基础上的, 对于齿轮的接触强度计算均以两平行圆柱体对压的赫兹公式为基础,在计算过程中存在许多假设,不能准确反映齿轮啮合过程中的应力以及应变分布与变化。相对于理论分析,有限元法则具有直观、准确、快速方便等优点。 关键词：ANSYS；有限元；齿轮泵；soildworks
基于ANSYS的潜油行星减速器齿轮轴的有限元分析
基于ANSYS的潜油行星减速器齿轮轴的有限元分析许俊如,徐建宁,屈文涛(西安石油大学机械工程学院,西安 710065) 摘 要:利用通用有限元分析软件ANSYS,基于齿轮啮合原理,通过三维机械设计软件pro/e建立了精确的齿轮轴模型,分析了大功率,低转速的潜油行星减速器齿轮轴应力—应变分布状况,并介绍了ANSYS针对潜油行星减速器齿轮轴载荷的具体加载方法,给出了潜油行星减速器齿轮轴强度校核的有效计算方法,为潜油行星减速器可靠性优化设计提供了理论依据。
关键词:潜油行星减速器;齿轮轴;大功率;低转速;有限元分析 潜油行星减速器是潜油螺杆泵采油系统中的主要传动部件,由于受到油井管套尺寸的限制,减速器中齿轮的模数相对于承载扭矩要求较小,加之潜油行星减速器要在油井恶劣的工况下(环境高温、散热条件极差)连续作业,因此要求减速器中各个齿轮的模数、齿数配比极其合理,以期使减速器达到更长的使用寿命,这对提高石油开采的经济效益意义重大。
根据以往的生产试运行结果分析,潜油行星减速器中的齿轮轴是关键部件,本文旨在对齿轮轴进行强度校核计算,为进一步系统优化设计提供科学依据。
本文首先利用三维机械设计软件pro/e建立潜油减速器齿轮轴三维实体模型,然后通过软件数据接口实现数据传递,将pro/e实体模型转换成为有限元分析软件ANSYS可识别的IGES文件格式,对潜油减速器齿轮轴进行网格划分、应力和应变计算以及后处理分析。
1 某潜油行星减速器几何参数的初选某潜油行星减速器主要几何参数确定如表1: 表1某潜油行星减速器主要几何参数齿轮中心轮行星轮中心轮齿数231757模数(mm)222尺宽(mm)494949分度圆直径(mm)46341142 齿轮轴有限元分析齿轮轴的材料为45CrNiMoV A,左端齿轮齿面渗碳淬火,齿面硬度HRC=58～62,查表可以确定接触疲劳极限为R Hlim=1500M Pa,弯曲疲劳极限应力为R Flim=450M Pa;花键部分表面高频淬火HB320～360,齿轮轴其余部分渗碳淬火硬度为HRC40～HRC42。
基于ANSYS的行星齿轮传动系统有限元分析
基于ANSYS的行星齿轮传动系统有限元分析张桂菊;肖才远【摘要】The structure statics on planetary gear transmission system is studied by using the Finite Element Analysis,the planetary gear transmission system is built with 3D solid modeling software Pro/Engineer. After importing the planet carrier of the planetary gear transmission system into ANSYS, the finite element analyzing model is established. The statics of structures is analyzed on the model, and the nephograms of the stress distribution and displacement distribution are acquired. The structural design is shown to be rational and accurate.%应用有限元理论静态分析,对行星齿轮传动系统进行了结构静力学研究.将Pro/Engineer中建立的行星齿轮传动系统的行星架组件的三维实体模型导入ANSYS中生成行星架组件的有限元模型,进行结构静力学分析,得到了行星架组件的应力分布云图和位移分布云图,验证了行星架组件结构设计的合理性和正确性.【期刊名称】《湖南师范大学自然科学学报》【年(卷),期】2012(035)002【总页数】4页(P24-27)【关键词】行星齿轮传动系统;Pro/Engineer;有限元;ANSYS【作者】张桂菊;肖才远【作者单位】邵阳学院机械系,中国邵阳 422000;邵阳学院机械系,中国邵阳422000【正文语种】中文【中图分类】TG61+9减速机构是在原动机和工作机之间，起匹配转速和传递转矩作用的机械装置．它可以通过不同的级数及不同的齿数比来实现不同的传动比，达到降低转速的目的[1]．渐开线行星齿轮减速器作为减速机构的一种，以其独特的传动效率高、体积小、功率分流等特点被广泛应用于工程机械、车辆机械、机器人等各种机械领域[2]．在行星齿轮传动系统中，行星架是其关键性零件之一，要有足够的强度和刚度．为使行星架既满足结构功能上的要求，又能使产品的体积最小，质量最轻，结构最优，采取一般的解析方法及简单的手工计算，量大且周期长，无法或很难求得其解，有限元分析则显示其独特的优越性[3]．用有限元分析方法对行星架进行结构静力学分析，可以得到行星架的变形及应力与结构参量之间的变化关系，从而为行星架优化设计提供依据[4-5]．1 有限元模型的建立1.1 行星架组件模型的导入及生成由于整个行星架组件的结构较为复杂，要在ANSYS中直接、准确地建立其实体模型是十分很难的，因此在建模功能较为强大的Pro/Engineer软件中建立行星架组件的三维实体模型[6]．并经过适当的简化，如删除部分圆角、连接螺栓和螺孔等，简化后将模型导入到ANSYS中，如图1所示．因为建立的是三维实体模型，所以相应的单元类型也应选择三维实体单元，故选择单元类型为SOLID92，此类型可以满足一般三维实体结构．行星架的材料是QT400—15，输出轴和行星轮轴选用的是40CrNiMo．分别对它们定义单元属性(如弹性模量和泊松比等)后，即完成了行星架组件的单元属性分配，最后选择自由划分网格方式生成有限元模型．如图2所示[7-9]．图1 简化后导入ANSYS中的行星架组件图2 行星架有限元模型1.2 载荷和边界条件的确定对载荷和边界条件作适当的简化和等效处理：(1)行星轮轴所受支反力等效分解后以集中载荷的形式施加于行轮轴的几何形心节点处，并沿圆周的切线方向；(2)行星架输出端连轴器上所承受的扭矩等效分解为各个渐开线键同一侧面上的压力；(3)对行星架组件两端安装轴承的部分进行全约束[10-12]．整个行星架组件的载荷施加和边界条件约束情况如图3所示．(a)显示施加的力载荷 (b)显示施加的边界条件及面载荷图3 行星架组件的约束情况图2 计算结果图2.1 应力情况分析对于行星架组件中的行星架和输出轴两零件，经过分析得出行星架组件节点的应力分布云图如图4所示．从行星架组件节点的主应力分布云图上看，这两个零件的受力比较均匀，最大应力出现在输出轴轴径的根部，其值为87.373 MPa，小于两种材料的许用应力：σ1=250 MPa；σ2=490 MPa．并且在输出轴端部的渐开线花键处以及安装行星轮轴的轴孔处其应力值也较大．从X、Y、Z三个方向节点的应力云图上看，这两个零件的受力同样比较均匀，在三个方向上的最大应力值分别为：29.659 MPa，59.701 MPa，33.762 MPa．对于行星轮轴来说，它是整个行星架组件主要承受外力的零件，从图4可以看出整个组件的最大应力处出现在行星轮轴上，X方向上的值为40.664 MPa；Y方向上的值为78.118 MPa；Z方向上的值为86.011 MPa．(a) X方向节点的应力云图 (b) Y方向节点的应力云图(c) Z方向节点的应力云图 (d) 节点的主应力云图图4 行星架组件节点的应力分布云图2.2 位移情况分析对于行星架组件中的行星架和输出轴两零件，分析得出行星架组件节点的位移分布云图，如图5所示．从节点的总位移分布云图看，这两个零件的最大位移出现在两零件的边缘处和安装行星轮轴的轴孔处，其值为0.052 044 mm．此外在输出轴的渐开线花键处的位移也较大．从X、Y、Z三个方向节点的位移图上看，这两个零件的最大位移亦出现在两零件的边缘处和安装行星轮轴的轴孔处，其值分别为：0.014 325 mm，0.033 938 mm，0.038 39 mm．对于行星轮轴来说：无论是从总位移云图还是从X、Y、Z三个方向的位移云图看，整个行星架组件的最大位移值均出现在行星轮轴上，其值分别为：0.058 55 mm，0.014 325 mm，0.033 938 mm，0.049 592 mm[13-15]．(a) X方向节点的位移云图 (b) Y方向节点的位移云图(c) Z方向节点的位移云图 (d) 节点的总位移云图图5 行星架组件节点的位移分布云图3 分析与结论在三维建模软件Pro/Engineer中完成了对行星架组件模型的建立，并利用其与有限元分析软件ANSYS之间的接口把模型导入ANSYS中，然后在ANSYS中完成有限元模型的生成及载荷和边界条件的施加，最后完成了对行星架组件的结构静力学分析，得到了组件的应力和位移分布云图．从图中可以得到：最大应力值为98.294 MPa，最大位移值为0.058 55 mm，说明整个行星架组件的设计结构比较合理，最大应力值也小于许用应力，应力分布也较均匀，在危险处并未出现应力集中现象．而这种数值结果是传统的分析方法所无法得到的．从而为行星架的优化设计提供了依据．同时也说明了，在机械设计中，尤其是对复杂的结构，有限元法是非常有效的，并能广泛使用．参考文献：[1] 李华强，尚飞.基于UG和ADAMS行星齿轮传动系统动力学仿真[J]. 机床与液压,2011，39(15)：133-135.[2] 丁飞，张强. 基于ADAMS的行星齿轮减速器的建模与仿真研究[J].煤炭工程,2009(6):84-86.[3] 赵丽娟，陈令国，刘红梅.矿用减速器行星架的有限元分析[J].煤矿机械,2007，28(1):51-52.[4] 李锋. 利用ANSYS软件对采煤机截割部行星架进行应力分析[J].煤,2010，19(2):26-28.[5] 周思柱，景华斌，李洪波. 行星架应力应变理论计算和有限元分析的比较[J]. 长江大学学报：自然科学版,2009(6)：75-79.[6] 周中坚，卢耀祖.机械与汽车结构的有限元分析[M].上海：同济大学出版社，1996.[7] 汪再加.柱齿轮的弯曲与接触应力分析[J]. 铸造技术，2008,7(7):931-934.[8] 杨建明. 行星齿轮机构弹性动力学建模[J]. 桂林电子工业学报, 2000，20(2):48-52.[9] 渐开线齿轮行星传动的设计与制造编委会. 渐开线齿轮行星传动的设计与制造[M].北京：机械工业出版社, 2002.[10] HIDAKA, YOSHIOETAL. Analysis of dynamic tooth load on planetary gear[J]. Bull JSME, 1980, 23(17): 315-323.[11] 杨平.行星减速器行星架设计的一种简便实用方法[J]. 机械科学与技术, 1996，25(4): 12-13.[12] 李黎明. ANSYS有限元分析实用教程[M]. 北京：清华大学出版社, 2005.[13] 刘鸿文. 材料力学(上、下册)[M]. 北京：高等教育出版社, 2002.[14] 高秀华, 等. 机械三维动态设计仿真技术[M]. 北京: 化学工业出版社, 2003.[15] 赵丽娟, 刘宏梅, 陈令国. ANSYS在矿用减速器箱体的应力分析中的应用[J]. 矿业研究与开发, 2007，27(1)： 52-54.。
基于ANSYS的行星轮变速器的建模与有限元分析
基于ANSYS的行星轮变速器的建模与有限元分析作者：安立雄来源：《速读·中旬》2015年第04期摘要：本文研究了行星轮系变速器的结构及工作原理，主要利用ANSYS软件对行星轮系变速器的行星轮进行有限元分析。
关键词：有限元；静力学分析；模态分析；瞬态动力学分析进入二十一世纪以来，居民多样化的需求在逐步显现，汽车也走进千家万户，人们对家用轿车的需求日益膨胀，因此，各种性能优越、价格适中的轿车应运而生。
但自动变速器作为汽车传动系统中一个非常重要的组成，其发展毫无疑问会变成汽车行业技术革新的标志，因此在自动变速方面，存在着一个很大的研究空间。
一、行星轮系变速器的结构与工作原理（一）行星轮系变速器的结构行星轮系变速器是用行星齿轮机构实现变速的变速器，行星齿轮机构因类似于太阳系而得名。
它的中央是太阳轮，太阳轮的周围有几个围绕它旋转的行星轮，行星轮轴上安装有滚针轴承，行星轮之间有一个共用的行星架连接成为一个整体，行星轮的外面有一个大齿圈。
（二）行星轮变速器机构的运行规律在行星轮变速器机构中，如果把本来不是齿轮的行星架虚拟构造成一个具有明确齿数的齿轮，它的传动比也可以按平行轴式齿轮变速机构传动比的计算公式来计算。
因为行星齿轮的轴线是在转动的，而且虚拟齿轮及其齿数来源不便于理解，所以需要利用行星齿轮机构运动规律方程来计算它的传动比。
（三）行星轮系变速器的工作原理由于单排行星轮有两个自由度，所以没有固定的传动比，不能够直接变速传动。
为了组成具有一定传动比的传动机构，必须将太阳轮、齿圈和行星架这三个基本元件中的一个加以固定，或使其运动受到一定的约束，除此之外，将某两个基本元件互相连接在一起，使行星轮变为一个只有一个自由度的机构，从而获得固定的传动比。
二、行星轮系变速器的模态分析（一）模态分析理论以及前处理模态分析是所有动力学分析类型的最为基础的内容，可以用来确定设计结构或机器部件的振动特性，即结构的固有频率和振型，明确某个结构振型在特定方向上的振动程度。
ANSYS行星齿轮受力分析
2.1行星齿轮模型的建立
在有限元分析时应在保证模型准确性前提下尽量简化模型，必要的力学承载特征应着重分析考虑，可以只考虑两个齿轮的相互啮合处发生的变形情况，考虑到ANSYS建模不是很简便，可以在solid works下面建立齿轮的模型然后导入到ANSYS下面进行结构的静力学分析。装配后导入到ANSYS的模型如下图所示。
图一 导入模型
2.2行星齿轮结构有限元确定
齿轮用45号钢制成，本次分析通过SOLIDWORKS软件建立三维模型并导入ANSYS分析，选择实体单元中的Solid 4node182才能满足分析要求，并定义正确的实体厚度。
齿轮的齿是主要承受着最大挤压力，因此在两个齿轮的接触部分应该网格细化，齿轮的轴承孔是受力比较小的部分，网格尺寸可以略微粗大些，模型网格划分结果如图2所示
图4齿轮传动的应力分析结果
齿轮的位移变形图如下所示
图5齿轮的最于模数乘以齿数)(1)
参考文献
[1]胡国良，任继文ANSYS11.0有限元分析，国防工业出版社
[2]陈精一，ANSYS工程分析实例教程[M]，中国铁道出版社，2006.8
[3]张朝晖，ANSYS11.0结构分析工程应用实例解析[M]，第二版，机械工业出版社，2008.1
基于ANSYS的行星齿轮传动受力分析
樱木花道1，流川枫
(西南交大峨眉校区机械系，中国峨眉)
摘要
应用有限元理论静态分析，对行星齿轮传动进行结构静力学研究，将solid works建立的行星齿轮传动的行星架组件的三维实体模型导入ANSYS中，生成行星架组件的有限元模型，在不影响实际传动力学分析情况下，简化齿轮模型并定义齿轮厚度，在主动齿轮模型上添加移动自由度，进行结构静力学分析，得到行星架组件的应力分布图形，验证行星结构组件结构设计的合理性和正确性。
行星齿轮传动装置的有限元分析
行星齿轮传动装置的有限元分析作者：高伟刘娟来源：《价值工程》2014年第20期摘要：本文以行星齿轮传动装置为研究对象，以ANSYS软件为操作平台，对其进行了建模，装配，有限元分析，并以太阳轮为例，得到齿轮啮合任意位置的载荷、应力、应变等关键性能参数，对齿轮进行优化设计提供了参考。
Abstract： In this paper， the planetary gears as the research object， ANSYS software as the operating platform for its modeling， assembly， finite element analysis， and the sun wheel is taken for example to get anywhere and it provides a reference performance parameters for optimizing the design of gears in the load， stress， strain and other critical gear.关键词：掘进机；行星齿轮传动装置；ANSYS；有限元分析Key words： roadheader；planetary gears；ansys；finite element analysis中图分类号：TH132.425 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）20-0039-030 引言行星齿轮传动装置具有结构紧凑、体积小、重量轻、工作平稳、传动比范围大、传动功率高的优点，因此在冶金、矿山、起重运输、汽车等领域得到了越来越广泛的应用。
行星齿轮传动装置是掘进机的关键元部件，由于工作条件恶劣，工作载荷冲击大，允许空间小，外形尺寸和结构受到诸多限制，其可靠性直接关系到掘进机的使用寿命（如图1）。
目前关于行星齿轮传动装置的计算并不完善，不能对齿轮整个啮合过程中的受载情况进行精确分析，为了保证可靠性，只能增加安全系数。
弧齿锥齿轮行星减速器关键零件校核及有限元分析
１７０
２ ０２９.４６
１１.９４
齿轮
齿数
１
２１
３
２４
０.６
８８
０ห้องสมุดไป่ตู้６
２
１
４５
４
３２
５
表 ４ 齿根弯曲强度校核结果
３５( 左)
０
０.６
０
０
２ 减速器齿轮传统计算校核
齿轮传动主要失效形式有齿面点蚀和轮齿折断ꎮ 该
弯曲强度ꎮ 行星轮系齿轮数量较多ꎬ可对载荷进行分摊ꎬ
因此只需要校核受力较大的中心轮 ３ꎮ
信息技术
李阳ꎬ等弧齿锥齿轮行星减速器关键零件校核及有限元分析
ＤＯＩ:１０.１９３４４ / ｊ.ｃｎｋｉ.ｉｓｓｎ１６７１－５２７６.２０２０.０５.０２１
弧齿锥齿轮行星减速器关键零件
校核及有限元分析
李阳ꎬ张庆
( 南京理工大学 机械工程学院ꎬ 江苏 南京 ２１００９４)
摘 要:圆 弧 齿 锥 齿 轮 行 星 减 速 器 是 某 航 天 飞 行 器 舵 机 的 减 速 传 动 装 置ꎮ 基 于 ＡＮＳＹＳ
效性和实用性ꎮ
图 １ 减速器传动原理图
１ 减速器的结构及工作原理
根据对减速器的技术要求ꎬ确定传动方案ꎬ减速器传
动原理图、装配图如图 １( 图中 １、２、３、４、５ 为齿轮号) 、图
２ 所示ꎮ 弧齿锥齿轮行星减速器是由弧齿部分和 ＮＧＷ
型 ２Ｋ－Ｈ 负号行星轮系组合而成的复合轮系ꎮ 输入轴与
伺服电机相连ꎬ输出轴为行星架ꎮ
Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ对减速器关键零件进行有限元分析ꎮ 传统设计方法需要反复修正和校核参数ꎻ有
限元分析法可提高设计质量、减轻设计人员的劳动强度ꎮ 计算结果表明该型弧齿锥齿轮行
基于ANSYS的齿轮应力有限元分析报告
本科毕业设计论文题目：基于ansys的齿轮应力有限元分析学生：所在院系：机电学院所学专业：机电技术教育导师：完成时间：摘要本文主要分析了在ansys中齿轮参数化建模的过程。
通过修改参数文件中的齿轮相关参数，利用APDL语言在ANSYＳ软件中自动建立齿轮的渐开线。
再利用图形界面操作模式，通过一系列的镜像、旋转等命令，生成两个相互啮合的大小齿轮。
运用有限元分析软件ANSYS对齿轮齿根应力和齿轮接触应力进行分析计算,得出两个大小齿轮的接触应力分布云图。
通过与理论分析结果的比较,验证了ANSYS在齿轮计算中的有效性和准确性。
关键词:ANSYS,APDL，有限元分析,渐开线，接触应力。
Modeling and Finite Element Analysis of InvoluteSpur Gear Based on ANSYSAbstractWe have mainly analyzed spur gear parametrization modelling process in the ansys software. using the APDL language through revises the gear related parameter in the parameter document,we establishesgear's involute automatically in the ANSYS software.Then, using the graphical interface operator schema, through a series of orders ,mirror images, revolving and so on, we produce the big and small gear which two mesh mutually. Carring on the stress analysis of the gearby using the finite element analysis software-- ANSYS, we obtain two big and small gear's contact stress distribution cloud charts. through with the theoretical analysis result's comparison,we explain ANSYS in the gear computation validity and the accuracy.Keywords:ANSYS; APDL;finite element analysis;involute line;contact stress目录1绪论52齿轮仿真分析方法63齿轮实体模型的建立方法63.1直齿轮建模要求描述73.2渐开线的生成原理73.3创建渐开线曲线73.4齿根过渡曲线生成原理93.5创建齿廓特征104齿轮接触应力分析124.1模型网格划分124.2创建接触对144.3施加边界条件和载荷154.4求解164.5计算结果分析174.5．1仿真计算分析174.5.2理论分析175齿根弯曲应力分析175.1建立齿轮模型175.2划分网格185.3施加载荷和约束185.4求解185.5仿真分析与理论结果对比19 6结论19参考文献21附录22[1]大齿轮渐开线生成的命令流22[2]大小齿轮的基本参数表23辞241绪论齿轮是机械中广泛应用的传动零件之一，形式很多，应用广泛。
基于ansys workbench的电机行星齿轮结构设计研究与分析
表1电机参数
参数
项目
100 3000 320 380
峰值功率,kW 峰值转速,r/min 峰值扭矩,Nm 额定电流,Arms
参数
150 7800 800 150
表2行星齿轮参数
项目
参数
项目
输入峰值功率,kW 输入极限转速,r/min
150 7800
输出峰值扭矩,Nm
传动效率,（％）
参数 2400
>98
新能源汽车驱动电机技术对衡量电驱动汽车产 品可靠性起着决定性作用，目前市场中常用的驱动电 机有三项异步电机和永磁同步电机，因永磁同步电机 具有效率高、功率因素高、体积小、温升低等明显优 势，所以被广泛地应用于汽车上。基于以上因素，本团 队设计研发一款可稳定持续输出大扭矩、结构紧凑、 可靠性高、维护保养成本低的行星排驱动电机，并借 助ANSYS Workbench平台对其核心零部件结构强度
A ： Static Structural Equivalent Stress
dEpuivalentC von-Misea )StresB
册錨3星期三上午10：37
23.467Max 20.86 18.253 15.646 13.039 10.432 7.8256 5.2188 2.612 0.0051185 Min
进行了仿真计算，在大量参考国内外文献的同时结合 行业经验对行星排结构进行了强度校核，进一步保证 研发设计的可行性。
1电机模型及结构参数
1.1电机模型及方案 设计之初本团队结合永磁同步电机参数及行星
排电机总成输出参数，确定行星排的传动比为3,将 电机轴作为行星排的太阳轮输入，齿圈制动，框架输
出。通过行星排实现
减速增扭，更好地匹
基于Ansys Workbench的齿轮轴有限元分析
引言摆线针轮行星传动属于K-H-V 行星齿轮传动，与普通的齿轮传动相比，摆线针轮行星传动具有以下主要特点：传动比范围大，单级传动比为6~119，两级传动比为121~7569，三级传动比可达6585030；结构紧凑、体积小、质量轻。
摆线针轮行星传动采用了行星传动结构和紧凑的输出机构，因而结构紧凑，与相同功率的普通齿轮传动相比，体积和质量均可减少1/2~1/3；运转平稳，噪声低；在摆线针轮行星传动过程中，摆线行星轮与针轮啮合齿数较多，且摆线行星轮与针轮的啮合、输出机构的销轴与行星轮端面的销轴孔及行星轮与偏心套之间的接触都是相对滚动，因而运转平稳、噪声低；传动效率高，除了针轮的针齿销支承部分外，其他部件均为滚动轴承支承，同时针齿套的使用使得针轮与摆线行星轮的啮合由滑动摩擦变为滚动摩擦。
因而，摆线针轮行星齿轮传动机构同一般的减速机构相比有更高的传动效率。
一般单级传动效率为90%~95%。
齿轮轴是传动的薄弱环节，限制了高速轴的转速和传递的功率。
减速器系统强度取决于减速器内部各个零件的强度，它们直接决定了减速器的使用寿命，因而各零件具有合理的强度是十分重要的。
国内外许多专家学者对减速器的强度分析作了深入的研究，常用的方法有解析法、试验法和有限元法。
张迎辉等利用MATLAB 软件分析计算得出行星架的支承刚度和曲轴的弯曲刚度对固有频率的影响明显[1]。
张迎辉等分析了机器人用RV 减速器中支承轴承刚度及曲轴和齿轮之间角度周期性变化的影响，并对轴承刚度的灵敏度进行了分析，提出了避免共振和保持精度的方法[2]。
在风电变桨减速器零部件设计过程中需要考虑零部件的传动可靠性、安装合理性，而齿轮轴作为传动的关键零件，在实际应用中至关重要，该零件也容易造成磨损，所以对其进行强度分析就显得尤为重要。
此外，对于轴这些传递动力的零件应在满足强度要求的前提下，使其尺寸尽量小、寿命尽量长。
1齿轮轴的设计因轴为齿轮轴，材料与行星齿轮的相同，故选用20CrMnTi ，渗碳淬火、回火处理。
基于Workbench的行星齿轮组热-结构耦合分析
基于Workbench的行星齿轮组热-结构耦合分析杨淑贞;董彬【摘要】基于有限元分析、齿轮啮合、摩擦生热等理论，建立了行星齿轮组有限元模型，计算了某汽车齿轮减速箱齿轮热稳态分析的边界条件。
利用ANSYS Workbench软件对齿轮组进行整体热-结构耦合分析和单独结构分析，将得到的数据进行分析对比，得到啮合轮齿处应力和位移的变化，分析了温度场对相关变化的影响，为研究某汽车行星齿轮组的结构优化提供了更加准确的依据，对同类型零部件的热-结构耦合分析具有一定的指导意义。
【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】3页(P75-76,96)【关键词】齿轮啮合;ANSYS Workbench;热-结构耦合【作者】杨淑贞;董彬【作者单位】黄河交通学院汽车工程学院，焦作 454950;黄河交通学院汽车工程学院，焦作 454950【正文语种】中文【中图分类】TH1220 引言行星齿轮组是汽车减速箱关键零部件之一，其传动性能直接影响着汽车减速箱的工作性能，由于汽车行驶过程中调速频繁，齿轮收到的扭矩强度大，因而行星齿轮组传动故障也是汽车多发故障之一。
现有研究多集中在对重载齿轮应力及位移的分析及验证结构的合理性，并未考虑到齿轮啮合摩擦过程中热因素的影响[1～3]。
在实际工况中齿轮啮合摩擦会产生大量的热，热变形和热应力会主导齿轮应力分布情况，在温度和应力影响下会造成齿轮胶合或点蚀失效。
查阅当前文献发现国内外的学者对热分析方法、温度场在啮合齿轮内部的分布以及对流换热、热传导等热边界条件的确定都进行了研究[4～6]。
热对齿轮传动过程中的应力有很大影响，但现有研究大多将应力和温度单独进行研究，研究结果实际并不能很好地模拟实际传动过程中应力变化以及确定最大应力位置。
在此基础上国内有部分学者进行了探索：梅益等人对重载减速箱进行了热-结构耦合的研究[7]，赵丽娟等人进行了采煤机截割部摇臂整体虚拟样机的温度结构耦合分析，为相应零件的结构设计和优化提供了更加准确的量化数据[8]。
ansys
三.有限元法分析计算的思路和做法
（3）计算等效节点力 物体离散化后，假定力是通过节点从一 个单元传递到另一个单元。但是，对于实际 的连续体，力是从单元的公共边传递到另一 个单元中去的。因而，这种作用在单元边界 上的表面力、体积力和集中力都需要等效的 移到节点上去，也就是用等效的节点力来代 替所有作用在单元上得力。 （三）单元组集 利用结构力的平衡条件和边界条件把各个 单元按原来的结构重新连接起来，形成整体 的有限元方程
三.有限元法分析计算的思路和做法
（四）求解未知节点位移 解有限元方程式得出位移。
有限单元法的基本思想是"一分一合"，分是为 了就进行单元分析，合则为了对整体结构进 行综合分析。
（四）在ANSYS中建立齿轮分析模型
（一）几何模型的建立
材 泊 松 料 比 20CrMnTi 0.25 207Gpa 3.75mm 15 200 模量 数 数 压力角 弹性 模 齿 分度圆 齿 顶 高 系 数 1 顶 隙 系 数 0.25 齿
（一）物体离散化
结果与实际相符 划分单元数目多且合理
单元结点的各 种参数设置
单元之间利用单 元节点相互连接 将工程结构离 散为计算模型
单元节点的设置、性质、数目
节点相互连接
单元剖析
三.有限元法分析计算的思路和做法
（二）单元特性分析 （1）选择位移模式 物体或结构物离散化之后，就可把单元 中的一些物理量如位移,应变和应力等由节 点位移来表示。 (2) 分析单元的力学性质 根据单元的材料性质、形状、尺寸、节点 数目、位置及其含义等，找出单元节点力和 节点位移的关系式。此时需要应用弹性力学 中的几何方程和物理方程来建立力和位移的 方程式，从而导出单元刚度矩阵，
基于SolidWorks和ANSYS的变速器齿轮有限元分析
齿根圆直径
齿顶高系数 顶隙系数
df1 63.2mm
df2 98.6mm
h* a
1
c*
0.25
中心距
A 90mm
齿宽
b1 26mm b2 24mm
本文以设计金杯海狮乘用 车变速器二档齿轮为例，进行 三维建模和有限元分析。 2 三维实体建模
金杯海狮乘用车变速器二 档齿轮参数如表 1。
如图 1，用 Solidworks 及 其插件 GearTrax 进行参数化 设计。
（1.School of Automobile and Transportation, Shenyang Ligong University, Shenyang 110168, China; 2.Guangqi HINO Motors Co., Ltd , Shenyang 110024, China）
（编辑 明 涛）
!!!!!!!!!! 作者简介：孙勇（1963-），男，实验员，研究方向为汽车试验分析。
收稿日期：2009－09－05
90 机械工程师 2009 年第 11 期
设计并用 ANSYS 进行有限元分析，从而能够大大减少变
表 1 变速器齿轮的参数 速器齿轮研究与设计的工作量。
参数名称 字母 数值
压力角
α
20°
螺旋角
β 21.3°
齿轮法向模数 mn 3mm
z1
22
齿轮齿数z233来自分度圆直径d1 70.7mm d2 106.1mm
齿顶圆直径
da1 76.7mm da2 112.1mm
（1）建立了正负刚度并联隔振机构的动力学模型。采 用谐波平衡法进行了求解，并与数值解法进行比较，证明 谐波平衡法对于该非线性动力学方程的求解较为精确。 （2）对正负刚度并联隔振系统的隔振效果进行了仿真分析， 证明了此系统对于超低频微幅振动有很理想的隔振效果。
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表 ２ 行星轮系的材料参数
零件 名称
材 料
弹性 模 量 ／Ｐａ
泊松 比
密 度／（Ｋｇ／ｍ ）
太 阳轮 行 星 轮
４２ＣｒＭ ｏ
２．１２ｘ１０
０．２８
齿 圈
２．１．２ 网格 划分 在进 行有 限 元分 析计 算前 ．必 须对 行 星轮 系装 配模 型 进行 网格 划 分 ，它 的好 坏 直接 关 系到求解 的准确度及速度．为了提高计算效率 ，并根据计算机硬件配置情况 ，本文选用 ＳＯＬＩＤＩ８７单元． 在 ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ中行星轮系装配模型采用 自由网格划分的方法 ，实际就是在四面体 和扫掠型划 分 之 间 自动切换 ，在划分过程 中设置 “Ｒｅｌｅｖａｎｃｅ Ｃｅｎｔｅｒ”为 “Ｆｉｎｅ”，细化 网格 ，最后划分 的节点数为 ２６７ ６５４， 单元 数为 １３９ ６３１．划分 网格 后 的有 限元模 型如 图 ２（ａ）所示 ． ２．】．３ 定 义边界 条件 模 型导人 ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ软件后 ，系统将 自动为行 星轮 系传 动装 配模 型增 加接 触关系 ，对一般的静力学接触 问题分析 ，只需确定其他约束关系和载荷 ，即可进行静态求解 ．在三个行 星 齿轮轴颈 、太 阳轮轴颈处施加 圆柱面约束 以模拟轴承支承 ，切线方 向设定为“自由”，在齿圈的外圈添加 固定约束．根据行星轮系］二作要求 ，在太 阳轮（动力输入轴 ）轴颈处加载转矩 １．８ｘ１０ Ｎ·ｍｍ，加载后的有 限元 模 型如 图 ２（ｂ）所示 ．在 静力 学分 析设 置 选项 中 ，设 置 “Ｌａｒｇｅ Ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ”为 “ｏｎ”，激 活 大变 形 ，然 后 进 行 求解 ．
收稿 日期 ：２０１６—０４—０６ 作者简介 ：王彦军（１９７７一），男 ，讲师 ．Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｙｊ２００４７１６＠１６３．ｔｏｍ 基金项 目：宁德职业技术学院育苗基金项 目（ｚＲ２０ｌ３ＹＭ０４）．
一 １２８－
宁德师范学 院学报（自然科学版 ）
２０１６年 ５月
参 数驱 动 ，通过 设定 两 齿轮 中心距 、齿 面接触 对 齐等 ，即可 完成 ２Ｋ—Ｈ行 星减 速器 行 星轮 系传 动 的数 字 化建模［２１．完成后的行星轮系参数化模型如图 １（ｂ）所示．
本文 以 ２Ｋ—Ｈ行星减速器行星轮系为例 。以减速器的核心传动装置为研究对象 ，运用三维参数化设 计软件 ＵＧ建立了行星轮系的数字化模型，然后将其导人有限元分析软件 ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ中，对模型 进行 了静力 学有 限元 分析 ，分析 了在 给定 的工作 状 况下 它 的静 力学 特征 ．最后 对行 星轮 系传 动 系统进 行 了模 态 分析 ，确定 了装 配体 的振 动特 征 、模 态及 振 动薄 弱环 节 ，以便帮 助改进 系 统设计 和避 免共 振 ，为齿 轮传 动 动态 设计 提供 了依 据．
３０
３４
６７．５
２．５
３０
压力角／（。）
传动比
５．４
２ 行星轮 系静态有 限元分析
２．１静态有 限元分析前 处理
２．１．１设 置材 料属 性 在 ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ软 件 中建立 一个 含有 Ｓｔａｔｉｃ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ的项 目模块 ，导 入在 ＵＧ软件 中建好的行星轮系参数化模型 ，按表 ２中数值对各零件赋于材料属性．
关键 词 ：ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ；行 星减速器 ；行 星轮系 ；有限元 分析
中图分类号 ：ＴＨ １３２．４１ 文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：２０９５．２４８１（２０１６）０２—０１２７—０６
行星齿轮减速器具有体积小 、结构紧凑、传动 比大 、效率高、轴承负荷小 、可同轴传输运动和动力等 优 点 ，在很 多 情况 下 可代 替 定 轴轮 系 传动 机 构 ，是 机械 工 程领 域 广泛 应 用 的传 动类 型…．然 而 ，齿 轮传 动 过程中两轮齿间的啮合是线接触 ，啮合部位容易磨损 ，甚至造成齿轮轮齿折断，致使行星轮系传动失效 ， 因此有 必要 对行 星轮 系进 行静 力学 有 限元分 析 ，以改 进行 星轮 系传 动效 率 ，减 少齿 轮传 动过程 中 的振 动 和噪音 。优化传动性能 ，提高使用寿命．同时 ，行星减速器在工作过程中 ，传动齿轮受到外部周期性载荷 作用 ，在额定转速 内有可能发生强烈 的共振 ，动应力急剧增加 ，致使齿轮过早出现扭转疲劳和弯曲疲劳， 最 终 引起轮 齿折 断［１Ｊ．在 行 星轮 系结构 设计 和计 算 中 ，静力 学计 算 不 能完 全满 足设 计要 求 ，因此有 必要 对 行星轮系装配体进行模态分析 ，确定结构的振动特性 ，获得其固有频率 、振型等参数．通过模态分析找 出 结构设计中的薄弱环节 ，避免行星轮系在外部载荷作用下产生共振 ，因此模态分析是行星轮系结构设计 的重要内容 ，同时也是进行其他动力学分析前期必须完成的工作．
第 ２８卷第 ２期 ２０１６年 ５月
宁德师范学院学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｉｎｇｄｅ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ）
Ｖｏ１．２８ № ．２ Ｍａｖ ２０１６
基于ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ的２Ｋ—Ｈ行星齿轮减速器行星轮系有限元分析
１一太 阳轮 ；２～行 星齿轮 ；３一齿圈 ；Ｈ一行星架
（ａ）２Ｋ—Ｈ行星轮系传动简图
（ｂ）行星轮系参数化模型
图 １ ２Ｋ—Ｈ行 星减速器行星轮系结构 图
零 件名 称 太 阳轮 行 星 轮
齿 圈
齿数／ｚ
２０ ３４ ８８
表 １ 行星齿轮减速器行 星轮系参数表
齿宽／ｍｍ 中心距／ｍｍ 模数／ｍｍ
王彦 军 ，魏 炜 ，林伦标
（宁德职业技术学 院 机电工程 系，建 福安 ３５５０００）
摘要 ：以三维软件ＵＧ为设计平 台，有 限元 软件ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ为分析 工具 ，对２Ｋ—Ｈ行星齿轮减速器 的 核心传动装置进行 了静力学与模态特性分析．通过对行 星轮 系的静力学分析 ，得到 了模型 的等效应力 、应变和 安全因子云图．最后对行星轮 系装配体进行 了模态分析 ，得到 了系统 的前 六阶模态振型 ，为后续行星轮系进一 步的动力学及运动学分析奠定 了基础．
１ ２Ｋ－Ｈ， １￣星轮 系有 限元模型 的建立
为了便于应用有限元方法 ，行星轮系 中各零部件均采用参数化设计 ，这样当发现分析结果不满足设 计要求 时 ，只需要修改影 响传动性能的主要参数 （如齿轮的齿数 、模数 、齿宽等）便可得到满意的结果． ２Ｋ—Ｈ行 星齿轮 减 速器结 构 如 图 １（ａ）所 示 ，由行 星齿 轮 ２、太 阳轮 １、齿 圈 ３和行 星架 Ｈ组 成 ．齿 圈 固定 ， 动力 由太 阳轮输入 ，通过行星架输 出，轮系中各齿轮主要参数如表 １所示 ．应用 ＵＧ软件的参数化设计 功能 ，建立行星齿轮 、太阳轮和齿圈的三维参数化模型，然后按表 １所列参数对其赋值 ，完成各零件的建 模 ，最后进行 虚拟装配 ，装配过程中确保两齿轮齿面处于正确啮合位置 ，在保证约束关系的基础上实现