13FTM07-2013
外スプラインを備えた遊動遊星リングギヤの有限要素解析

規格番号

13FTM07-2013

制定年

2013

出版団体

AGMA - American Gear Manufacturers Association

範囲

この研究では、鉱山トラックの大型遊星歯車モーターで動作する外部スプラインを備えたフローティング リング ギアの応力とたわみを調査します。 一般的な規格や教科書に記載されている従来の工学的アプローチで実行されるこのような計算は、問題が複雑であるため包括的ではありません。 これらのアプローチは、非フローティング ギアの適切な応力数値とリムの厚さ係数に関する指針を提供しますが、特にフローティング ギアのたわみとその応力への影響を効果的に計算する機能が不足しています。 さらに、歯車システム全体やさまざまなコンポーネントの相互依存的な影響を計算することはできません。 研究したモデルは、トルク チューブを駆動するフローティング リング ギアで構成されています。 リングギヤは、3 つの遊星による内歯歯車の噛み合いを介して駆動され、外歯スプラインを介してトルク チューブにトルクを伝達します。 トルク チューブは、ハブとトラックのタイヤに動きを伝達します。 リングギアとトルクチューブの非線形静解析はABAQUSで実施されました。 線形 8 節点のヘックス要素と線形テトラ要素を使用して、リング ギアとトルク チューブをモデル化しました。 外部トルクは対応する接線力@に変換され、リング ギアの内歯のうち 3 つに直接加えられました。 スプラインを介したリングギアとトルクチューブ間の荷重伝達を捉えるために、接触ペアが使用されました。 結果は、リングギアのたわみが非常に大きく、通常はスプライン歯の半分だけが噛み合っているという一般的な工学的理解に反して、スプライン歯の約10分の1が実際にトルクを伝達していることを示しています。 たわみに比べればかなり小さいですが、スプライン歯のクラウニングも応力に影響を与えました。 設計の有効性について結論と推奨事項が作成されました。