齒輪是傳遞運動和動力的傳動系統(tǒng)核心關鍵零件,目前,高速運載、航空航天、新能源等高端裝備的高速發(fā)展對傳動齒輪的需求越來越大,對其服役性能和疲勞壽命也提出了很高甚至是苛刻的要求。齒輪表面的殘余應力和硬化層質(zhì)量是抗疲勞壽命的重要指標,如何通過加工工藝的改進達到理想的殘余應力和硬化層質(zhì)量是近期的研究熱點之一。超聲振動輔助加工下刀具具有瞬間高能集中,高頻振動沖擊作用和獨特的切削機理,對于殘余應力和硬化層的主動控制具有明顯的作用。因此,對淬硬42CrMo齒輪鋼在超聲振動磨削下熱-力耦合作用表面殘余應力與硬化層的形成機理進行試驗研究,最終為高性能齒輪的抗疲勞制造提供一種高效可控的加工方法。本文的研究內(nèi)容和成果如下:（1）通過理論分析,分析超聲振動磨削加工過程中磨粒的運動軌跡特征和磨粒的磨削機理,建立了超聲振動磨削力數(shù)學模型,并利用ABAQUS有限元仿真軟件對超聲振動磨削條件下磨削溫度場進行仿真,利用研制的軸向超聲振動試驗平臺進行試驗驗證。研究表明:超聲振動磨削改變了材料去除機理和散熱方式,相對于傳統(tǒng)磨削,磨削力在超聲振動磨削中最高降低了38%左右,磨削溫度也有所降低,驗證了理論分析的正確性。（2）基... 

【文章來源】：河南理工大學河南省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

超聲振動條件下的單顆磨粒的運動軌跡nicassistedgrindingmotionmodel

圖 2-3 超聲條件下單顆磨粒的運動軌跡仿真圖Fig. 2-3 Ultrasonic grinding single abrasive particle trajectory diagra統(tǒng)磨削加工中主軸方向沒有超聲振動的作用，單顆磨粒的運動為：x sin( ) / 2/ 2 cos( ) / 2w s ss s sv t d w ty d d w t 公式（2-1）和（2-2）可以得到，磨粒在超聲振動加工過程中，一個超聲高頻簡諧振動，進而改變了磨粒在磨削加工中的運動論分析中設 為磨粒磨削的深度， t 為單顆磨粒在主軸旋轉(zhuǎn)一pa進而可以推導出：a (1 cos( )) / 2p s s d w t（2-3）中 的數(shù)值非常小，可以近似得到 tswcos( ) (1 (s w t 行簡化處理 ，得到：2( ) / 4p s sa d w t

圖 2-4 單顆磨粒的運動軌跡仿真對比圖Fig. 2-4 Single abrasive particle trajectory運動弧長的分析磨削加工過程中經(jīng)過的軌跡路線稱為運動弧長，磨削加工弧長的重要因素。依據(jù)上面給出的磨粒在兩種加工方式下可以求出磨粒的速度方程，傳統(tǒng)磨削磨粒速度方程如式(2cos( ) / 2sin( ) / 2x w s sy s sv v d w tv d w t 件下的單顆磨粒的速度方程如式(2-6)所示：cos( ) / 2sin( ) / 2cos( )x w s sy s szv v d w tv d w tv A wt 統(tǒng)磨削條件下的運動弧長為：2 22 cos(2 / )tL v v v v v t d d

【參考文獻】：
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本文編號：3088479