面向风电齿轮箱轻量化的双壁整体式行星架的结构优化设计

【摘要】：以轻量化设计为目的,在提高强度和保证刚度的条件下对双壁整体式行星架进行结构优化设计。首先基于APDL语言进行行星架参数化建模,计算齿轮的内、外啮合刚度和轴承支承刚度,对行星架进行有限元强度分析,并对行星架的部分结构参数进行灵敏度分析;然后以行星架的柔度最小为目标函数,材料密度为设计变量,体积分数为约束条件,建立拓扑优化数学模型;最后应用Hyperworks软件对其进行拓扑优化,根据材料分布建立行星架的概念模型,并进行结构设计。对优化前后行星架的性能进行比较,结果表明,在应力降低了8.74%的情况下,质量减少了17.34%,刚度基本不变,达到了优化设计的目的。 【作者单位】： 大连理工大学机械工程与材料能源学部机械工程学院;
【关键词】： 行星架 支承刚度 强度分析 概念设计 结构优化
【基金】：“十二五”国家科技支撑计划资助项目(2012BAA01B05)
【分类号】：TH132.41
【正文快照】： 0引言行星架作为行星齿轮传动中的重要零件之一,起着支撑行星轮和行星轮轴的作用,而且是行星传动中承受转矩最大的零件。所以行星架的设计及结构直接影响行星齿轮箱的传动效率和效果。目前对行星架的研究,主要集中在行星架的结构强度分析、结构参数的灵敏度分析及尺寸优化上[1

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