新型少齿差行星减速器箱体结构有限元分析

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1、新型少齿差行星减速器箱体结构有限元分析翟聪杨顺成肖圻郑州机械研宄所中国科学院过程工程研宄所摘要：介绍了尚南平先生提出并获得发明专利的一种新型少齿差行星减速器的结构组成，利用ANSYSWorkbench软件建立此减速器箱体的有限元模型。对箱体各实际受载情况进行静力学分析，得出箱体所受最大应力和变形量的变化曲线，为箱体结构后续结构改进和轻量化设计提供相关分析数据。对箱体进行有限元模态分析，得到箱体固有频率及相应振型，将其与减速器的转频和啮合频率进行对比分析，可确定减速器是否会发生共振现象。对相应振型的分析为减速器结构的优化设计及振动问题提供理论依据。关键词：减速器箱体;少齿差;八NSYS

2、Workbench;静力学分析;模态分析;作者简介：翟聪（1991一），男，河南郑州人，硕士研究生。作者简介：杨顺成（1963—），男，河南郑州人，研宂员，硕士生导师，副总工程师。收稿日期：2016-10-31FiniteElementAnalysisoftheBoxofaNew-typeofPlanetaryReducerwithFewTeethDifferenceZhaiCongYangShunchengXiaoXinZhengzhouJ^seai^bJ^istituteofMechanicalEngineering;InstituteofProcessEngineering,C

3、hineseAcademyofScience;Abstract：Thestructureofthenew-typeoftheplanetaryreducerwithfewteethdifference,whichisproposedbyXiaoNanpingandreceivedthepatentforthisinventionarcintroduced.ThefiniteelementmodelofthisreducerboxisestablishedbyusingthesoftwareANSYSWorkbench.Thestaticsanalysisiscarriedout,th

4、echangingcurveforeachactualloadingconditionsofthereducerbox,andthechangingcurveofthemaximumstressandthedeformationareobtained,thisanalysisresultscanprovidethedatasupportforthesubsequentstructureimprovementandweightreduction.Thenaturalfrequencyandvibrationtypeareobtainedbycompletingthemodalanaly

5、sisofthisbox,andwhethertheresonancephenomenonhappenscanbedeterminedbycomparingthenaturalfrequencyofthisreducerwiththemeshingfrequencyandtherotationalfrequency-Italsooffersatheoreticreferenceforthestructureoptimizationdesignandfollowingresearchofvibrationproblemsforreducers.Keyword：Reducerbox;Fe

6、wteethdifference;ANSYSWorkbench;Staticsanalysis;Modalanalysis;Received：2016-10-310引言抽油机一般在野外露天环境下工作，常受到极端温差的影响，且抽油机在运行中四杆机构传动角波动较大，致使其受无规律的变向负载作用，动载荷大且会引起冲击，故抽油机减速器是抽油机屮损坏率较高的部件之一，其若出现故障，换机和修复则必须长时间停产，故抽油机减速器的可靠性和使用寿命就显得尤为重要［1-2］。抽油机目前所用圆柱齿轮减速器传动效率高、可靠性高，但其单级速比有限、结构笨重，不能根据如地质状况、油井产能及油气物性等变化进行实时

7、智能化、信息化调参。肖南平先生根据原有结构的不足，并结合减速器实际运行工况，提出了一种新型减速器，其是一种以内平动行星齿轮机构位1为核心的少齿差行星齿轮减速器。其有机地把行星减速器和圆柱齿轮减速器各自的性能优势和结构融为一体，不仅具有行星减速器的功能和品质，而且能方便的应用于只有圆柱齿轮减速器才适用的场合[4]1-2。随着我国大多数汕田相继进入开发中后期，机采深度越来越深，对抽汕机齿轮箱寿命和可靠性的要求也越来越高。齿轮传动过程屮不断产生的啮合冲击，经过轴