風電齒輪滲碳淬火變形研究.pdf

1、風電齒輪是風電設(shè)備上的重要零部件,表面硬度和耐磨性是影響其使用性能的重要指標。為了提高風電齒輪表面的硬度和耐磨性,在加工過程中需要對風電齒輪進行熱處理。熱處理在提高風電齒輪機械性能的同時也帶來了齒輪變形問題。本文針對某型號風電輸出大齒輪的熱處理變形開展了相關(guān)的理論和實驗研究,獲得了該齒輪熱處理變形的規(guī)律和機制。主要研究工作和成果如下:
　　1.對齒輪滲碳過程進行了計算機模擬和實驗研究。建立了齒輪滲碳過程的數(shù)值分析模型,并通過化學剝

2、層實驗驗證了數(shù)值計算結(jié)果的準確性。分別采用化學剝層法、顯微金相法、有效硬化層法研究了18CrNiMo7-6材質(zhì)鋼滲碳層深度,通過對比試驗研究了18CrNiMo7-6鋼有效硬化層的界限碳濃度,結(jié)果顯示不同滲碳工藝下的有效硬化層界限碳濃度基本在0.35％左右。
　　2.基于滲碳數(shù)值模擬的結(jié)果,對齒輪滲碳淬火的整個熱處理過程進行了數(shù)值模擬研究。采用JMatPro軟件對18CrNiMo7-6材料的熱物性參數(shù)、機械性能參數(shù)、相變轉(zhuǎn)變曲線數(shù)據(jù)

3、進行了準確地提取。數(shù)值模擬中硝鹽、水淬邊界參數(shù)通過“熱傳導(dǎo)逆向迭代逼近法”獲取,強制空冷和自然空冷的熱交換綜合考慮空氣的輻射和對流影響,空冷邊界參數(shù)的加載基于傳熱學理論推導(dǎo)的函數(shù)。結(jié)果表明數(shù)值計算的溫度場、組織場、應(yīng)力結(jié)果與實驗值吻合,本文采用的數(shù)值計算方法具有較高精度。
　　3.開展了某型號輸出大齒輪滲碳淬火的變形規(guī)律和機理研究。在熱處理各工序前后對齒輪的特征尺寸齒頂圓直徑、公法線長度、橢圓度、錐度進行了測量?；谙嚓P(guān)統(tǒng)計學原理