本文關鍵詞：車齒加工過程的仿真與分析

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【摘要】：本文結合國內外對車齒加工技術的研究基礎上,通過有限元仿真軟件DEFORM-3D,對車齒加工技術進行了研究。車齒法是傳動機構中,蝸桿與齒輪加工的一種工藝技術,它最大的特點就是能夠實現(xiàn)非貫通的內齒輪加工,不僅加工效率高而且加工精度也非常的高,是一種高效的齒輪加工方法。車齒法基于空間螺旋齒輪嚙合原理,刀具和工件是空間軸交錯的,加工時利用軸向間的相對運動速度來實現(xiàn)切削。首先,本文以車齒加工法的理論為基礎,結合國內外的發(fā)展研究現(xiàn)狀,對車齒技術的原理進行了初步的研究。以工件的齒輪面形成為出發(fā)點,分析了車齒法加工的過程,確定加工所需的運動；根據(jù)車齒加工法的運動關系,建立了車齒加工坐標系,應用微分幾何相關知識,推導出切削點處的相對運動速度,并分析了影響相對運動速的因素。其次,考慮到齒輪加工過程復雜,對實驗條件要求較高,因此本文采用有限元仿真軟件DEFORM-3D對車齒加工過程進行仿真。利用三維造型軟件Pro/E建立車齒刀和工件的實體模型,并導入到DEFORM-3D中,根據(jù)車齒加工法的特點以及運動關系,對建立的車齒模型進行相關設置,實現(xiàn)了有限元的仿真。最后,根據(jù)DEFORM-3D的仿真數(shù)據(jù)結果,對仿真過程中相關物理現(xiàn)象進行分析論述。通過DEFORM-3D后處理模塊,分別獲得了切削過程中的齒輪面、切屑的形成,提取了切削力的變化曲線、切削應力的分布、刀具和工件的溫度分布以及刀具的磨損情況。根據(jù)金屬切削原理的相關理論知識,結合車齒加工技術的特點,對獲得的仿真數(shù)據(jù)結果進行了理論分析,并與前人的實驗結果進行對比,論證了仿真結果的正確性、可靠性。通過有限元仿真,有效的對車齒法的加工過程以及在加工過程中產生的相關現(xiàn)象進行了分析、研究,為進一步對車齒法的理論研究提供了指導意義。
【關鍵詞】：車齒法 齒輪加工 有限元 切削仿真 DEFORM-3D 仿真分析
【學位授予單位】：西安工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG61
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 課題的研究背景及意義9-10
• 1.2 金屬切削仿真概述10-11
• 1.3 有限元軟件DEFORM介紹11-13
• 1.4 車齒技術的國內外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.5 論文研究的主要內容15-16
• 2 車齒加工技術16-28
• 2.1 車齒法加工的原理16-19
• 2.2 齒面形成過程19-22
• 2.3 車齒加工運動及運動關系22-23
• 2.4 切削速度的形成23-25
• 2.5 車齒刀具結構及特點25-27
• 2.6 本章小結27-28
• 3 車齒切削有限元模型的建立28-43
• 3.1 幾何模型的建立29-34
• 3.1.1 圓錐車齒刀具的幾何建模30-33
• 3.1.2 工件的幾何建模33-34
• 3.2 空間位置的調整34-35
• 3.3 材料模型的選擇35-36
• 3.4 網(wǎng)格劃分36-38
• 3.4.1 網(wǎng)格劃分原則36-37
• 3.4.2 車齒模型網(wǎng)格劃分37-38
• 3.5 運動關系的添加及邊界條件的設定38-39
• 3.6 設置對象間接觸關系及刀屑摩擦類型選擇39-41
• 3.7 刀具磨損模型41-42
• 3.8 本章小結42-43
• 4 車齒模型仿真結果分析43-56
• 4.1 切屑的形成43
• 4.2 工件齒槽的形成過程43-45
• 4.3 切削力的仿真研究45-48
• 4.3.1 切削力及其影響因素45-46
• 4.3.2 切削力的仿真結果分析46-48
• 4.4 切削應力分布與分析48-49
• 4.5 切削溫度的研究49-51
• 4.5.1 切削熱的產生及其影響因素49
• 4.5.2 仿真切削溫度分布及結果分析49-51
• 4.6 車齒刀磨損的研究51-55
• 4.6.1 車齒刀具磨損的影響因素51-53
• 4.6.2 車齒刀具磨損的分布與分析53-55
• 4.7 本章小結55-56
• 5 結論與展望56-59
• 5.1 結論56
• 5.2 展望56-59
• 參考文獻59-62
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文62-63
• 致謝63-65

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 方剛,曾攀;金屬正交切削工藝的有限元模擬[J];機械科學與技術;2003年04期

2 莊中;;汽車齒輪加工的新技術和發(fā)展動向[J];汽車工藝與材料;2008年06期

3 廖紹華;;齒輪加工技術和裝備的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J];世界制造技術與裝備市場;2007年03期

4 金精;車齒輪的解析原理[J];西安交通大學學報;1980年01期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張磊光;三維金屬切削過程的有限元模擬[D];華北電力大學（北京）;2008年

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本文編號：614521