漸開線齒輪展成軋制過程模擬及實驗研究.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度，材料利用率也大大提高。然而，由于齒輪軋制對軋輪設計水平和軋制設備運動精度要求較高，在國內的齒輪加工行業(yè)應用尚不廣泛。齒輪展成軋制缺乏大量的模擬和實踐，特別是在齒輪軋制實際加工實驗、成型件的微觀組織變化方面缺乏深入探討，這進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，本文主要進行了如下幾個方面的研究：
　　①結合漸開線齒輪齒廓特點，討論漸開線齒輪

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

3、，研究各類常見缺陷的形成機理，并提出初步的解決方案。
　?、弁ㄟ^搭建的齒輪軋制實驗平臺進行軋制件的實際加工，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，結合有限元分析結果，研究成型件的性能特點。
　?、軐Ρ确治霾煌瑴囟认萝堉品椒ǖ母髯詢?yōu)缺點，以常用的齒輪鋼20CrMnTi為例，結合熱模擬壓縮實驗結果，研究溫度變化對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