齒輪是傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳動(dòng)系統(tǒng)核心關(guān)鍵零件,目前,高速運(yùn)載、航空航天、新能源等高端裝備的高速發(fā)展對(duì)傳動(dòng)齒輪的需求越來(lái)越大,對(duì)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(yīng)力和硬化層質(zhì)量是抗疲勞壽命的重要指標(biāo),如何通過(guò)加工工藝的改進(jìn)達(dá)到理想的殘余應(yīng)力和硬化層質(zhì)量是近期的研究熱點(diǎn)之一。超聲振動(dòng)輔助加工下刀具具有瞬間高能集中,高頻振動(dòng)沖擊作用和獨(dú)特的切削機(jī)理,對(duì)于殘余應(yīng)力和硬化層的主動(dòng)控制具有明顯的作用。因此,對(duì)淬硬42CrMo齒輪鋼在超聲振動(dòng)磨削下熱-力耦合作用表面殘余應(yīng)力與硬化層的形成機(jī)理進(jìn)行試驗(yàn)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?jī)?nèi)容和成果如下:（1）通過(guò)理論分析,分析超聲振動(dòng)磨削加工過(guò)程中磨粒的運(yùn)動(dòng)軌跡特征和磨粒的磨削機(jī)理,建立了超聲振動(dòng)磨削力數(shù)學(xué)模型,并利用ABAQUS有限元仿真軟件對(duì)超聲振動(dòng)磨削條件下磨削溫度場(chǎng)進(jìn)行仿真,利用研制的軸向超聲振動(dòng)試驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。研究表明:超聲振動(dòng)磨削改變了材料去除機(jī)理和散熱方式,相對(duì)于傳統(tǒng)磨削,磨削力在超聲振動(dòng)磨削中最高降低了38%左右,磨削溫度也有所降低,驗(yàn)證了理論分析的正確性。（2）基... 

【文章來(lái)源】：河南理工大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

超聲振動(dòng)條件下的單顆磨粒的運(yùn)動(dòng)軌跡nicassistedgrindingmotionmodel

圖 2-3 超聲條件下單顆磨粒的運(yùn)動(dòng)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(méi)有超聲振動(dòng)的作用，單顆磨粒的運(yùn)動(dòng)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(dòng)加工過(guò)程中，一個(gè)超聲高頻簡(jiǎn)諧振動(dòng)，進(jìn)而改變了磨粒在磨削加工中的運(yùn)動(dòng)論分析中設(shè) 為磨粒磨削的深度， t 為單顆磨粒在主軸旋轉(zhuǎn)一pa進(jìn)而可以推導(dǎo)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(jiǎn)化處理 ，得到：2( ) / 4p s sa d w t

圖 2-4 單顆磨粒的運(yùn)動(dòng)軌跡仿真對(duì)比圖Fig. 2-4 Single abrasive particle trajectory運(yùn)動(dòng)弧長(zhǎng)的分析磨削加工過(guò)程中經(jīng)過(guò)的軌跡路線稱為運(yùn)動(dòng)弧長(zhǎng)，磨削加工弧長(zhǎng)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(yùn)動(dòng)弧長(zhǎng)為：2 22 cos(2 / )tL v v v v v t d d

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3088479