面齒輪磨削表層殘余應(yīng)力的研究與分析.pdf

1、面齒輪傳動是一種特殊的錐齒輪傳動形式，是應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)行業(yè)中的一種重要的傳動方式。但是隨著對面齒輪加工精度的逐步提高，怎樣加工出具有高精度復(fù)雜齒面的面齒輪成為工業(yè)制造業(yè)的一個關(guān)鍵性問題。對于高精度的面齒輪的加工，一般采用的是磨齒加工技術(shù)。本文就以研究面齒輪磨齒磨削溫度場及表面殘余應(yīng)力方面進行了一系列的研究。
　　基于齒輪嚙合原理、微分幾何等理論，建立面齒輪的加工坐標(biāo)系和加工刀具、加工機床的坐標(biāo)系。通過相關(guān)矩陣計算得到蝶形砂輪加工面

2、齒輪的齒面方程。再應(yīng)用MATLAB的離散點的坐標(biāo)進行相關(guān)的擬合，得到面齒輪齒面模型。最后在PRO/E中得到面齒輪的三維實體模型，為后面溫度場、應(yīng)力場分析打下很好的基礎(chǔ)。
　　通過橢圓接觸原理，在面齒輪齒面點磨削的基礎(chǔ)上，求解出面齒輪溫度場點磨削分析中的相關(guān)分析參數(shù)，如接觸弧長，接觸寬度等。對面齒輪齒面的各個方向上的點進行點磨削溫度場分析，由ANSYS有限元分析導(dǎo)出分析結(jié)果。通過齒長方向和齒高方向?qū)X面上的磨削溫度進行總結(jié)，并通過齒

3、面曲率的理論分析對分析結(jié)果做出解釋。最后使用紅外測溫儀對齒面進行實際溫度測量，得到的結(jié)果與有限元分析結(jié)果相一致。
　　對面齒輪磨齒齒面殘余應(yīng)力做了ANSYS有限元模擬與分析。結(jié)果表明:磨削后的面齒輪齒面上為殘余壓應(yīng)力,齒面里層為殘余拉應(yīng)力;其齒面的殘余應(yīng)力的大小跟磨削條件和磨削用量有關(guān)，并著重分析了幾個磨削用量對其造成影響的變化。并通過采用x射線衍射法測量出面齒輪齒面的表層殘余應(yīng)力分布，并與仿真模擬出來的結(jié)果進行對比，誤差率較小，