發(fā)布時(shí)間：2017-09-17 07:10

  本文關(guān)鍵詞：直齒輪滾軋成形工藝設(shè)計(jì)及數(shù)值模擬

  更多相關(guān)文章： 齒輪滾軋成形 工藝設(shè)計(jì) 數(shù)值模擬 突耳

【摘要】：滾軋成形工藝是一種將金屬鍛造成形與軋制成形相結(jié)合的少無切削加工工藝。和傳統(tǒng)的插齒、滾齒等切削加工方法相比,該成形工藝具有材料利用率高、加工進(jìn)程短、生產(chǎn)效率高、齒面強(qiáng)度高、耐磨性好、原材料消耗少、成形件內(nèi)部組織連續(xù)性好、綜合力學(xué)性能高等優(yōu)點(diǎn)；和齒輪鐓擠鍛造成形工藝相比,具有變形力大幅降低、齒腹輪廓易于保證、齒輪角隅填充能力較強(qiáng)、不存在出模困難問題且模具壽命高等優(yōu)勢(shì)。因此齒輪滾軋成形工藝具有較好的應(yīng)用前景,有望成為齒輪大批量生產(chǎn)的一種工藝手段。 本文根據(jù)齒輪滾軋成形工藝中滾壓輪與坯料之間的范成運(yùn)動(dòng)關(guān)系和金屬塑性成形基礎(chǔ)理論知識(shí),分析給出了適于滾軋成形的齒輪的齒數(shù)和模數(shù)以及滾壓輪齒數(shù)、外徑、齒高、齒根圓直徑的確定原則和計(jì)算方法及滾壓輪齒頂修緣方案,確定了齒輪滾軋成形坯料初始直徑的計(jì)算方法,提出了齒輪滾軋成形工序方案并給出滾壓輪公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)速度的合理范圍。 根據(jù)齒輪滾軋成形滾壓輪與坯料之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系及其連續(xù)局部回轉(zhuǎn)成形特點(diǎn),建立了半環(huán)形坯料內(nèi)環(huán)固定對(duì)稱約束、滾壓輪自轉(zhuǎn)并繞坯料中心公轉(zhuǎn)的齒輪滾軋成形數(shù)值模擬模型,采用DEFORM軟件對(duì)本文提出的齒輪滾軋各工序的成形過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析給出了滾壓輪齒數(shù)、滾壓輪每轉(zhuǎn)進(jìn)給量、滾壓輪線速度、滾壓輪與坯料間的摩擦系數(shù)等工藝參數(shù)對(duì)滾齒成形形狀、齒形成形體積、突耳體積、應(yīng)力應(yīng)變分布及滾軋力與力矩的影響規(guī)律,確定了合理的工藝參數(shù)范圍。 為提高齒輪滾軋成形質(zhì)量,抑制滾軋過程中齒形突耳缺陷,提出了滾壓輪齒形修緣和坯料預(yù)成形方案,采用較為合理的工藝參數(shù),對(duì)2種控制突耳缺陷工藝措施下的滾軋成形過程進(jìn)行了模擬分析,通過滾軋齒形形貌、齒形體積及突耳體積的對(duì)比,表明坯料預(yù)成形設(shè)計(jì)對(duì)抑制突耳缺陷、提高齒形成形質(zhì)量具有明顯的效果。
【關(guān)鍵詞】：齒輪滾軋成形 工藝設(shè)計(jì) 數(shù)值模擬 突耳
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TG306;TH132.41
【目錄】：

• 目錄4-7
• CONTENTS7-10
• 摘要10-11
• ABSTRACT11-13
• 第1章 緒論13-22
• 1.1 齒輪鍛造技術(shù)概述13-14
• 1.2 齒輪滾軋成形工藝14-20
• 1.2.1 齒輪滾軋成形工藝方法15-16
• 1.2.2 齒輪滾軋成形技術(shù)研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.3 齒輪滾軋成形質(zhì)量問題及解決措施18-19
• 1.2.4 滾軋成形技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)19-20
• 1.3 課題的提出20-22
• 1.3.1 問題提出20
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容20-21
• 1.3.3 研究方法與技術(shù)路線21-22
• 第2章 齒輪滾軋成形工藝設(shè)計(jì)22-32
• 2.1 目標(biāo)齒輪的選擇22-24
• 2.1.1 目標(biāo)齒輪的齒數(shù)22-23
• 2.1.2 目標(biāo)齒輪的模數(shù)23
• 2.1.3 目標(biāo)齒輪的材料23-24
• 2.2 滾壓輪的設(shè)計(jì)24-26
• 2.2.1 滾壓輪齒數(shù)的確定24
• 2.2.2 滾壓輪外徑的確定24-25
• 2.2.3 滾壓輪全齒高及齒根圓的確定25
• 2.2.4 滾壓輪齒形修正25-26
• 2.3 初始坯料直徑的確定26-27
• 2.3.1 等體積法(即等面積法)確定坯料直徑26-27
• 2.3.2. 分度圓法確定坯料初始直徑27
• 2.3.3 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定坯料初始直徑27
• 2.4 工序的確定27-29
• 2.4.1 初始定值進(jìn)給滾軋27-28
• 2.4.2 連續(xù)進(jìn)給滾軋28-29
• 2.4.3 先利用給定值進(jìn)給分齒,再連續(xù)進(jìn)給29
• 2.5 滾壓輪自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)速度的確定29-30
• 2.6 小結(jié)30-32
• 第3章 滾軋工藝參數(shù)對(duì)圓柱直齒輪滾軋成形的影響32-74
• 3.1 圓柱直齒輪滾軋成形數(shù)值模擬建模及模擬條件32-35
• 3.1.1 模擬模型建立32-33
• 3.1.2 模擬參數(shù)設(shè)置33-35
• 3.2 圓柱直齒輪滾軋成形過程模擬分析35-42
• 3.2.1 給定初始值進(jìn)給階段35-36
• 3.2.2 旋轉(zhuǎn)分齒階段36-38
• 3.2.3 連續(xù)進(jìn)給階段38-42
• 3.3 滾壓輪齒數(shù)對(duì)成形的影響42-56
• 3.3.1 對(duì)分齒均勻性的影響43-45
• 3.3.2 對(duì)成形齒高的影響45-47
• 3.3.3 對(duì)突耳成形的影響47-48
• 3.3.4 對(duì)載荷的影響48-53
• 3.3.5 對(duì)應(yīng)力應(yīng)變的影響53-56
• 3.4 滾壓輪每轉(zhuǎn)進(jìn)給量對(duì)成形的影響56-64
• 3.4.1 對(duì)坯料成形形貌的影響58-59
• 3.4.2 對(duì)齒形成形體積的影響59-60
• 3.4.3 對(duì)突耳成形的影響60-61
• 3.4.4 對(duì)坯料應(yīng)力應(yīng)變的影響61-64
• 3.5 滾壓輪轉(zhuǎn)速對(duì)滾齒成形的影響64-68
• 3.5.1 對(duì)坯料成形形貌的影響64-65
• 3.5.2 對(duì)齒形成形體積的影響65
• 3.5.3 對(duì)突耳成形的影響65-66
• 3.5.4 對(duì)坯料應(yīng)力應(yīng)變影響66-68
• 3.6 滾壓輪與坯料摩擦系數(shù)對(duì)成形的影響68-72
• 3.6.1 對(duì)坯料成形形貌的影響68-69
• 3.6.2 對(duì)齒形成形體積的影響69-70
• 3.6.3 對(duì)突耳成形的影響70-72
• 3.7 小結(jié)72-74
• 第4章 改善齒輪滾軋成形質(zhì)量的措施研究74-87
• 4.1 滾壓輪齒頂修緣直徑對(duì)成形質(zhì)量的影響74-79
• 4.1.1 不同滾壓輪齒頂修緣模擬參數(shù)74-75
• 4.1.2 不同滾壓輪齒頂修緣量對(duì)坯料成形形貌的影響75
• 4.1.3 不同滾壓輪齒頂修緣量對(duì)齒形成形體積的影響75-76
• 4.1.4 不同滾壓輪齒頂修緣量對(duì)坯料應(yīng)力應(yīng)變的影響76-79
• 4.2 預(yù)成形對(duì)成形質(zhì)量的影響79-85
• 4.2.1 預(yù)成形形狀設(shè)計(jì)79-80
• 4.2.2 不同預(yù)成形方案坯料的成形形貌80-82
• 4.2.3 不同預(yù)成形方案對(duì)成形體積的影響82-83
• 4.2.4 不同預(yù)成形方案坯料的應(yīng)力應(yīng)變83-85
• 4.3 小結(jié)85-87
• 第5章 結(jié)論與展望87-89
• 5.1 結(jié)論87-88
• 5.2 展望88-89
• 參考文獻(xiàn)89-92
• 致謝92-93
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表93

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：867970