發(fā)布時(shí)間：2022-12-11 13:52

　　齒輪是典型的機(jī)械傳動(dòng)零部件之一,被廣泛的應(yīng)用在航天、汽車、機(jī)械、冶金等行業(yè)當(dāng)中。隨著我國工業(yè)快速發(fā)展,齒輪發(fā)揮著其它機(jī)械零件不可替代的作用。齒輪在實(shí)際生產(chǎn)中,塑性成形法越來越被人們所重視。然而塑性成形法加工生產(chǎn)出的齒輪不僅成形載荷過大,而且對(duì)加工設(shè)備規(guī)格要求高,加工一個(gè)直徑超過一米的齒輪,往往需要數(shù)以萬噸的液壓設(shè)備,無法應(yīng)用在大型齒輪的加工生產(chǎn)上。本課題以模數(shù)為20,齒數(shù)為60,直徑超過一米的大型齒輪為主要研究對(duì)象,設(shè)計(jì)出一種新型大型齒輪局部加載熱成形的方法。該成形工藝?yán)秒姶鸥袘?yīng)加熱原理對(duì)圓柱形狀的坯料進(jìn)行局部快速加熱,使坯料始鍛造溫度達(dá)到理想溫度,隨后置于頂件器上,與凸模保持相同運(yùn)動(dòng)方向,將坯料壓入凹模型腔當(dāng)中。由于凸模和凹模型腔的共同作用,坯料最外層發(fā)生塑性變形,齒輪齒形在這一過程中逐漸成形,因坯料內(nèi)部為剛性區(qū)域,故不發(fā)生形變。本文以模數(shù)為20,齒數(shù)為60的大型齒輪的兩個(gè)齒進(jìn)行局部加載熱數(shù)值模擬,運(yùn)用DEFORM-3D有限元軟件分析了成形過程中的金屬流動(dòng)規(guī)律以及載荷行程曲線。此外,還探究分析了局部加載熱成形過程中坯料始鍛造溫度T、模具預(yù)加熱溫度t、坯料與模具之間的摩擦系數(shù)?、凸模... 

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 齒輪主要加工方法
    1.3 圓柱直齒輪成形技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
        1.3.1 齒輪冷鍛
        1.3.2 齒輪熱鍛
        1.3.3 齒輪溫鍛
    1.4 課題研究背景和意義
    1.5 課題主要研究內(nèi)容
第2章 大型齒輪局部加載熱成形工藝原理
    2.1 引言
    2.2 大型齒輪結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)
    2.3 大型齒輪局部加載成形工藝原理
        2.3.1 大型齒輪齒形塑性變形區(qū)的特點(diǎn)
        2.3.2 大型齒輪齒形成形局部加熱、局部加載工藝原理
    2.4 大型齒輪局部成形工藝的優(yōu)點(diǎn)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 感應(yīng)加熱溫度場分布規(guī)律研究
    3.1 引言
    3.2 電磁感應(yīng)加熱原理
        3.2.1 焦耳-楞次定律
        3.2.2 法拉第電磁感應(yīng)定律
        3.2.3 感應(yīng)電流的集膚效應(yīng)
        3.2.4 圓環(huán)效應(yīng)
        3.2.5 感應(yīng)電流的穿透深度
    3.3 電感應(yīng)加熱參數(shù)
        3.3.1 感應(yīng)加熱電源頻率的選擇
        3.3.2 感應(yīng)加熱線圈設(shè)計(jì)
        3.3.3 感應(yīng)線圈主要參數(shù)
    3.4 電磁感應(yīng)加熱有限元模型的建立
        3.4.1 有限元模型導(dǎo)入
        3.4.2 坯料的網(wǎng)格劃分
        3.4.3 邊界條件設(shè)置
    3.5 感應(yīng)加熱有限元模擬結(jié)果及分析
        3.5.1 電源頻率的選擇對(duì)溫度分布的影響規(guī)律
        3.5.2 電流密度對(duì)溫度分布的影響規(guī)律
        3.5.3 加熱時(shí)間對(duì)溫度分布的影響規(guī)律
    3.6 本章小結(jié)
第4章 大型齒輪局部加載熱成形有限元模擬分析
    4.1 引言
    4.2 有限元處理過程的幾個(gè)關(guān)鍵問題
        4.2.1 網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)重新劃分
        4.2.2 摩擦邊界條件
        4.2.3 模擬加載步長的確定
    4.3 有限元模型的建立
    4.4 局部加載熱成形金屬流動(dòng)規(guī)律及載荷曲線
        4.4.1 金屬流動(dòng)規(guī)律
        4.4.2 成形載荷曲線
    4.5 局部加載熱成形工藝參數(shù)模擬分析
        4.5.1 坯料始鍛造溫度對(duì)成形的影響
        4.5.2 模具溫度對(duì)成形的影響
        4.5.3 摩擦系數(shù)μ對(duì)成形的影響
        4.5.4 局部加載熱成形速度對(duì)成形的影響
        4.5.5 凹模成形段弧長對(duì)成形的影響
    4.6 工藝對(duì)比及優(yōu)選工藝參數(shù)
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]光整加工對(duì)齒輪傳動(dòng)影響的研究[J]. 羅麗霞,武增宏.  機(jī)械工程師. 2018(11)
[2]基于ANSYS的帶軸齒輪溫鍛工藝及模具優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 張?jiān)谄?  熱加工工藝. 2018(19)
[3]直齒圓柱齒輪冷精鍛成形數(shù)值模擬及優(yōu)化[J]. 陳昶.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2018(20)
[4]工藝參數(shù)對(duì)鋁合金微齒輪熱擠壓成形的影響[J]. 陳澤中,程志龍,李雪源,趙娜.  有色金屬材料與工程. 2018(02)
[5]大模數(shù)冷擠壓直齒輪冷整形方式的選擇[J]. 梁強(qiáng),周杰,朱姍姍,夏澤雨,劉正偉.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(08)
[6]嚙合傳動(dòng)在機(jī)械領(lǐng)域的常見形式分析[J]. 趙晨彤,郭越.  科技展望. 2017(08)
[7]現(xiàn)代齒輪先進(jìn)切削理論及方法[J]. 黃筱調(diào),陽輝,郭二廓,方成剛.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2016(10)
[8]插齒刀與插齒工藝存在的問題與對(duì)策[J]. 章宗城.  金屬加工(冷加工). 2016(12)
[9]法拉第電磁感應(yīng)定律定量演示實(shí)驗(yàn)的研制[J]. 鄭劉德.  物理教師. 2016(04)
[10]Design of relief-cavity in closed-precision forging of gears[J]. 左斌,王寶雨,李智,鄭明男,朱小星.  Journal of Central South University. 2015(04)

博士論文
[1]基于高頻感應(yīng)加熱的大模數(shù)齒輪軋制成形及微觀組織研究[D]. 付曉斌.北京科技大學(xué) 2018
[2]圓柱直齒輪熱精鍛冷擠壓復(fù)合成形關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 左斌.北京科技大學(xué) 2015
[3]轎車齒輪閉式冷精鍛近/凈成形關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 金俊松.華中科技大學(xué) 2009
[4]求非線性方程的迭代方法及其在求解微分方程和積分方程中的應(yīng)用[D]. 梁仙紅.浙江大學(xué) 2002

碩士論文
[1]直齒圓柱齒輪精密鍛造工藝分析及數(shù)值模擬[D]. 周二停.安徽工業(yè)大學(xué) 2017
[2]大型齒輪塑性成形新工藝研究[D]. 劉秀俠.燕山大學(xué) 2017
[3]直齒圓柱齒輪冷擠壓成形工藝及其摩擦潤滑特性研究[D]. 朱利.重慶大學(xué) 2017
[4]小模數(shù)直齒圓柱齒輪鐓壓擠脹復(fù)合冷精鍛成形研究[D]. 侯漢卿.吉林大學(xué) 2016
[5]大型齒輪局部加載熱模鍛成形新工藝研究[D]. 劉淑珍.燕山大學(xué) 2016
[6]提高齒輪軸熱鍛成形充填性的工藝措施研究[D]. 余志鵬.山東大學(xué) 2012
[7]圓柱直齒輪溫精鍛過程模擬及凹模工作應(yīng)力計(jì)算的研究[D]. 侯天鵬.太原理工大學(xué) 2012
[8]大模數(shù)直齒圓柱齒輪精密塑性成形技術(shù)研究[D]. 朱懷沈.華中科技大學(xué) 2011
[9]感應(yīng)加熱溫度場的數(shù)值模擬[D]. 張?jiān)录t.江南大學(xué) 2008



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