[發明專利]一種行星齒輪箱螺栓分析方法

有效

• 申請號: 202010013577.1
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111046512B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 鐘建芳;袁彬書;劉波;曹春華;李世慧;唐明貴
• 申請（專利權）人: 重慶齒輪箱有限責任公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王小清

1.一種行星齒輪箱螺栓分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1：建立或修改齒輪箱系統模型，所述齒輪箱系統模型包括殼體模型、行星架模型、齒輪箱軸系模型和齒輪箱外部載荷；

步驟S2：根據所述齒輪箱軸系模型中的齒輪運行過程，指定多個嚙合狀態，多個所述嚙合狀態中的齒輪嚙合位置不同；

步驟S3：獲取所述齒輪箱系統模型中的多個指定節點在多個所述嚙合狀態下的支反力，每個所述嚙合狀態下獲得的多個所述指定節點的支反力分別構成一組支反力；

步驟S4：建立齒輪箱連接模型，所述齒輪箱連接模型包括連接螺栓、墊片、連接銷、前箱體、中箱體、后箱體、一級內齒圈和二級內齒圈的連接模型；

步驟S5：進行有限元分析，在有限元分析過程中，根據步驟S4中得到的連接模型，在有限元分析模型中設置連接方式，所述連接方式包括：所述前箱體與所述一級內齒圈之間為摩擦連接；所述連接螺栓的尾部與所述一級內齒圈之間為綁定連接；所述墊片與所述前箱體之間為摩擦連接；所述連接螺栓的頭部與所述墊片之間為摩擦連接；所述連接銷分成第一連接段和第二連接段，所述第一連接段與所述一級內齒圈之間為綁定連接，所述第二連接段與所述前箱體之間為摩擦連接；并且，將步驟S3中得到的多組所述支反力依次作為邊界條件加載到所述有限元分析模型中，計算得到所述齒輪箱系統模型中的連接螺栓和連接銷在每個所述嚙合狀態下的受力，并計算所述連接螺栓和所述連接銷的安全系數和/或疲勞損傷。

2.根據權利要求1所述的行星齒輪箱螺栓分析方法，其特征在于，還包括步驟S6：若步驟S5中計算得到的所述安全系數和/或疲勞損傷不滿足要求，則重復步驟S1至步驟S5，直到步驟S5中計算得到的所述安全系數和/或所述疲勞損傷滿足要求為止。

3.根據權利要求1所述的行星齒輪箱螺栓分析方法，其特征在于，步驟S1中，包括：

步驟S11：在三維CAD軟件中建立或修改所述殼體模型和行星架模型，利用有限元軟件對所述殼體模型和行星架模型進行剛度矩陣提取；

步驟S12：在傳動系統分析CAE軟件中建立所述齒輪箱軸系模型，施加所述齒輪箱外部載荷，并將步驟S11中提取的剛度導入到所述傳動系統分析CAE軟件中，完成所述齒輪箱系統模型的建立。

4.根據權利要求1所述的行星齒輪箱螺栓分析方法，其特征在于，所述齒輪箱軸系模型包括變速齒輪、傳動軸和軸承，所述變速齒輪包括太陽輪、行星輪和內齒圈。

5.根據權利要求4所述的行星齒輪箱螺栓分析方法，其特征在于，步驟S2中，多個所述嚙合狀態為其中一個所述行星輪位于不同的預設角度時所述齒輪箱軸系模型所處的嚙合狀態。

6.根據權利要求1所述的行星齒輪箱螺栓分析方法，其特征在于，步驟S5中的所述有限元分析過程中：

箱體彈性支撐部位上添加剛度約束；

和/或，在所述齒輪箱連接模型中的螺栓上加載預緊力；

和/或,將傳動系統分析CAE軟件中計算出的支反力加載到有限元模型中。

7.根據權利要求1至6任一項所述的行星齒輪箱螺栓分析方法，其特征在于，所述齒輪箱系統模型為行星齒輪箱系統模型。

8.根據權利要求7所述的行星齒輪箱螺栓分析方法，其特征在于，所述連接螺栓和所述連接銷位于所述連接模型中的接合面上。