SolidWorks運動模擬在對轉行星減速器中的應用

張宇航，賀睿

（1.航天科工哈爾濱風華有限公司 技術中心，哈爾濱 150036；2.中船重工第七〇三研究所三〇工廠，哈爾濱 150000）

1 引言

由于某些水中航行器的動力輸出裝置和同軸雙旋翼直升機類似，既要求內外軸同軸反向等轉速，又要求反向、等扭矩，如果不同速、不同扭矩就會使航行器反轉，致使航行姿態難以保證，甚至出現事故。該種減速器理論計算上是和結論相符的，但為了更加直觀地觀察是否等速對轉，本文應用SolidWorks 進行了運動模擬。

2 前期分析和預置工作

2.1 分析減速器的結構特點

對轉減速器設計成由兩個2k-H 行星輪系并聯的機構，在圖2中，電動機功率由a 輪輸入，通過行星輪g、內齒輪b 驅動內軸c，帶動后螺旋槳轉動。

圖1 減速器截面總圖

圖2 減速器原理圖

此種減速器具有兩個自由度，如果沒有其它約束條件，其內外軸輸出的運動是不固定的。要獲得轉向相反、轉速相同的雙軸輸出，則內外螺旋槳的阻力矩與內外軸輸出的轉矩要有理想的匹配。

2.2 零部件的建立和裝配約束

打開SolidWorks 2012 設定預置模型，創建簡化的減速器三維裝配數模，零部件構成見表1，為了方便人為地把該機構大致分為A 和B 兩組，A 組為主動部分（包括齒輪a，g，b），B 組為從動部分（包括齒輪a′，g′，b′），AB 連桿為A、B 兩組共用，也就是行星架H。

表1 減速器各齒輪的分度圓直徑 /mm

2.3 運動算例中的設置

3 仿真運動設置和分析

3.1 Motion 分析的設置

一般的順序是先設置約束，然后設置動力，觀察結果，如果出現錯誤結果，檢查約束的設置。本文采用先設置動力，然后設置約束（先靜約束后動約束），觀察結果，如果出現問題，先檢查約束設置是否錯誤，后檢查是否遺漏。因為動力通常是唯一或者說是確定的，是輸入端，所以不會出什么問題，所以先設置動力，而后如果結果有問題，可以修改約束，這符合了樹的結構（盡量從樹的后面更改，這樣不易出錯。）

圖3 施加主動運動值

圖4 設置齒輪嚙合

3.2 分析和后處理

圖5 設置結果需要的變量

4 結論

通過觀察運動以及角速度表格數據，成功地利用SolidWorks 軟件進行了該行星減速器的運動模擬，并直觀地了解其運動特性，完全符合預計的結果。可見運用SolidWorks的運動模塊進行運動仿真非常簡便。

圖6 轉動過程中生成的角速度測試數據界面

［1］趙寅生.對轉減速器特性與電動機反作用力矩的平衡分析［J］.機械科學與技術，1993（1）：54-58.

［2］羅凱，湯浩，孫軍亮.水下航行器對轉減速器設計與特性分析［J］.機械傳動，2010（11）：49-52.

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