漸開線齒輪展成軋制過程模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、齒輪展成軋制成形作為齒輪體積成型的一種，其成型件具有較好的齒廓精度和輪齒強(qiáng)度，材料利用率也大大提高。然而，由于齒輪軋制對(duì)軋輪設(shè)計(jì)水平和軋制設(shè)備運(yùn)動(dòng)精度要求較高，在國內(nèi)的齒輪加工行業(yè)應(yīng)用尚不廣泛。齒輪展成軋制缺乏大量的模擬和實(shí)踐，特別是在齒輪軋制實(shí)際加工實(shí)驗(yàn)、成型件的微觀組織變化方面缺乏深入探討，這進(jìn)一步限制了齒輪展成軋制加工方法的推廣。為解決上述問題，本文主要進(jìn)行了如下幾個(gè)方面的研究：
　　①結(jié)合漸開線齒輪齒廓特點(diǎn)，討論漸開線齒輪

2、展成軋制中坯料、軋輪設(shè)計(jì)中的保證正確分度的條件。以齒輪嚙合原理為基礎(chǔ)，從軋制中軋輪和坯料的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況的角度對(duì)軋制完成后的輪齒形狀進(jìn)行預(yù)測；
　?、诶?Deform軟件對(duì)齒輪的徑向、軸向軋制加工方法進(jìn)行模擬，研究不同加工方式之間輪齒應(yīng)力應(yīng)變分布、軋制力的差異。通過軋制過程中的流線網(wǎng)格變化模擬對(duì)材料的具體流動(dòng)方式進(jìn)行直觀地研究和探討。對(duì)模擬軋制成形的齒廓同理論計(jì)算所推得的齒廓變形進(jìn)行對(duì)比，印證理論計(jì)算的可靠性。通過對(duì)軋制缺陷的模擬

3、，研究各類常見缺陷的形成機(jī)理，并提出初步的解決方案。
　　③通過搭建的齒輪軋制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行軋制件的實(shí)際加工，研究成型件的形狀和微觀組織的變化情況。通過觀察成型件不同位置的微觀組織形貌，結(jié)合有限元分析結(jié)果，研究成型件的性能特點(diǎn)。
　?、軐?duì)比分析不同溫度下軋制方法的各自優(yōu)缺點(diǎn)，以常用的齒輪鋼20CrMnTi為例，結(jié)合熱模擬壓縮實(shí)驗(yàn)結(jié)果，研究溫度變化對(duì)于齒輪軋制方法參數(shù)和成型件微觀組織的影響。通過有限元熱力耦合分析得到成形的溫度場