螺旋錐齒輪數(shù)控磨削界面力熱耦合的數(shù)字化建模與分析.pdf

1、螺旋錐齒輪是汽車、工程機械、航空航天等工業(yè)領域的關鍵零件，其空間形狀復雜。隨著數(shù)控技術的快速發(fā)展和普遍應用，數(shù)控磨削為螺旋錐齒輪的精密化和自動化加工提供了途徑。但螺旋錐齒輪的數(shù)控磨削質量一直是加工中難以解決的問題，目前其關鍵技術一直被國外少數(shù)幾家公司所壟斷，國內開展這方面的研究尚處于起步階段。為此，本文展開螺旋錐齒輪數(shù)控磨削界面力熱耦合的數(shù)字化建模與分析,主要研究內容如下。
　　螺旋錐齒輪數(shù)控磨削原理及磨削界面參數(shù)數(shù)學模型的研究。

2、根據(jù)螺旋錐齒輪六軸五聯(lián)動數(shù)控磨削和Gleason接觸原理，建立了磨削基本參數(shù)數(shù)學模型；從磨削力的物理意義，得到了磨削力計算公式。應用單磨粒熱模型得出了熱量分配比，采用矩形分布熱源計算了磨削熱流量。
　　螺旋錐齒輪磨削界面數(shù)字化建模。通過Pro/E構建了螺旋錐齒輪實體模型，導入到ANSYS軟件中，運用熱傳導理論，得到了磨削溫度場的基本方程，通過有限元表示，采用20節(jié)點6面體Solid95單元進行網(wǎng)格劃分，建立螺旋錐齒輪的有限元3D單

3、齒模型；根據(jù)Von Mises屈服準則、Mises流動準則和MISO模型建立了齒輪材料關系模型，運用熱彈塑性理論和Prandtl-Reuss方法，建立了磨削界面應力應變場本構關系。
　　螺旋錐齒輪磨削力熱耦合有限元模擬與實驗分析。采用有限元分析方法及其關鍵技術，對磨削溫度場進行了有限元模擬；運用磨削界面力熱耦合方法，仿真分析了螺旋錐齒輪磨削的應力與應變場，并對磨削界面磨削力與溫度進行了實驗分析，這為螺旋錐齒輪數(shù)字化制造的磨削質量控