斜齒輪具備傳動平穩(wěn)、嚙合性好、承載能力大等特點,被廣泛應用于船舶、汽車、航空航天等行業(yè)。傳統(tǒng)的斜齒輪加工方法,材料利用率低、生產(chǎn)周期長、產(chǎn)品力學性能低,難以滿足我國汽車及機械工業(yè)發(fā)展的需要。采用鍛造技術生產(chǎn)斜齒輪,能縮短齒輪加工周期、改善齒輪機械性能。盡管如此,斜齒輪鍛造成形技術仍然存在一些亟待解決的問題,其中最主要的是成形后期齒形角隅難充填、成形載荷大等問題。斜齒輪熱鍛成形是一種塑性變形過程,成形過程中的變形機理和特征受多種因素作用相互影響。因此,有必要對齒形部分金屬的流動變形行為及微觀組織演化規(guī)律進行分析,找到斜齒輪熱成形過程中角隅難充填、成形載荷大的原因,指導斜齒輪熱鍛成形新技術的開發(fā)。本文首先利用有限元模擬軟件DEFORM-3D建立了斜齒輪傳統(tǒng)閉式熱鍛過程對應的變形-傳熱-微觀組織演化耦合三維有限元模型,通過模擬軟件提供的Flow-net及點追蹤功能,對斜齒輪不同成形階段齒形不同位置的流線變化狀態(tài)、應力狀態(tài)、應變類型進行了分析,發(fā)現(xiàn)齒形區(qū)網(wǎng)格流線變形程度較大,隨著變形程度的增加處于三向壓應力狀態(tài)的金屬不斷增多,圓柱基體、齒槽部分羅德系數(shù)大于零,產(chǎn)生壓縮類變形;齒根、齒形部分羅德...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1熱力耦合有限元模型

10采用有限元模擬技術模擬斜齒輪傳統(tǒng)閉式鍛造成形過程，數(shù)值模型的前處理中各項參數(shù)的數(shù)值和類型都必須設置準確。為減少坯料在鐓粗成形過程中的變形程度，本文將坯料直徑設計為接近凹模齒頂圓的尺寸，具體為φ32mm。坯料體積根據(jù)體積不變原理來計算，最終坯料的尺寸確定為φ32mm×26.8m....

圖2-2斜齒輪熱精鍛載荷行程曲線

11模分度圓處；凸模壓下量為80%時，坯料接觸凹模齒根部分；凸模壓下量為100%時，成形過程完成。圖2-2斜齒輪熱精鍛載荷行程曲線2.3.2基于Flow-net齒形區(qū)金屬流動規(guī)律Flow-net為有限元模擬軟件DEFORM-3D后處理模塊中的一個金屬流動分析功能，在后處理文件中，....

圖2-3不同變形階段各截面位置分布圖

12(a)35%(b)70%(c)80%(d)100%圖2-3不同變形階段各截面位置分布圖圖2-4截面最小研究單元分區(qū)示意圖不同成形階段，所選5個橫截面上對應的圓形網(wǎng)格流線變化規(guī)律分布圖，如圖2-5所示。凸模壓下量為35%時，各截面圓柱基體部分圓形網(wǎng)格流線分布均勻，流線之間的距離....

圖2-4截面最小研究單元分區(qū)示意圖

12(a)35%(b)70%(c)80%(d)100%圖2-3不同變形階段各截面位置分布圖圖2-4截面最小研究單元分區(qū)示意圖不同成形階段，所選5個橫截面上對應的圓形網(wǎng)格流線變化規(guī)律分布圖，如圖2-5所示。凸模壓下量為35%時，各截面圓柱基體部分圓形網(wǎng)格流線分布均勻，流線之間的距離....

本文編號：3896542