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星輪減速器具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、傳動(dòng)比大、傳動(dòng)平穩(wěn)、效率高、壽命長(zhǎng)等性能特點(diǎn)，該產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電力、礦業(yè)、冶金、建材、船舶、航空等領(lǐng)域。在應(yīng)用的過(guò)程中，星輪減速器的失效形式引起人們的重視，其轉(zhuǎn)臂軸承的疲勞破壞為主要失效形式之一。由于轉(zhuǎn)臂軸承被安裝在行星齒輪上，轉(zhuǎn)臂軸承的破壞將直接影響行星齒輪的傳動(dòng)性能。為了提高行星齒輪的傳動(dòng)性能，提出對(duì)轉(zhuǎn)臂軸承進(jìn)行有限元分析。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有限元分析方法得到廣泛的應(yīng)用。采用這種方法能夠得到轉(zhuǎn)臂軸承應(yīng)力的分布情況，通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)臂軸承的定量分析和定性分析，能夠進(jìn)一步分析轉(zhuǎn)臂軸承的損壞原因。本研究采用了ANSYS軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)臂軸承的組件有限元分析。
轉(zhuǎn)臂軸承的組件由一個(gè)偏心套和兩個(gè)轉(zhuǎn)臂軸承組成。其模型如圖所示。實(shí)體建模的最終目的是劃分網(wǎng)格以生成節(jié)點(diǎn)和單元。劃分網(wǎng)格包括兩個(gè)步驟：
1)定義單元屬性，
2)定義網(wǎng)格類(lèi)型并生成控制網(wǎng)格。
劃分網(wǎng)格，由于模型的形狀和建模的方法不同，所劃分的網(wǎng)格形式也各不相同。最普遍的劃分方法是自由網(wǎng)格劃法，適應(yīng)性強(qiáng)，可以對(duì)較復(fù)雜形狀的模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，但是直接影響了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度，增加了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算量。為了提高運(yùn)算速度，且保證求解精度，多數(shù)采用掃掠法和映射法來(lái)劃分網(wǎng)格。但該方法具有一定的局限性，只能對(duì)比較規(guī)則模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
由于偏心套屬于不規(guī)則圖形，因此對(duì)它采用自由網(wǎng)格劃分，它的體單元是solid92，如圖所示。
由于轉(zhuǎn)臂軸承的內(nèi)外圈是通過(guò)一截面繞其軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)而成，因此對(duì)轉(zhuǎn)臂軸承的內(nèi)外圈采用旋轉(zhuǎn)掃掠方法來(lái)劃分網(wǎng)格。首先選擇面單元plane45，對(duì)轉(zhuǎn)臂軸承的內(nèi)外圈截面進(jìn)行自由網(wǎng)格劃分，然后選擇體單元為solid92，對(duì)截面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掃掠。其次對(duì)轉(zhuǎn)臂軸承的滾子采用的是自由網(wǎng)格劃分，選擇體單元為solid92，其劃分的網(wǎng)格模型如圖所示。
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