發(fā)布時間：2017-09-04 18:18

  本文關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)支承滾道無軟帶感應(yīng)加熱數(shù)值模擬及淬火研究

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【摘要】：回轉(zhuǎn)支承是某些工程機械回轉(zhuǎn)機構(gòu)的重要組成部分,對其滾道淬火質(zhì)量有很高的要求,一般要求其表面有較高的硬度和耐磨性,而滾道內(nèi)部的材料仍保持原來的韌性組織。由于中頻感應(yīng)淬火具有加熱速度快,效率高,無污染而被廣泛應(yīng)用于回轉(zhuǎn)支承的表面感應(yīng)淬火中。傳統(tǒng)的滾道表面中頻感應(yīng)淬火機構(gòu)雖然種類繁多,優(yōu)點也各不相同,但始終無法解決感應(yīng)淬火軟帶問題。本文在總結(jié)傳統(tǒng)滾道表面淬火的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種無軟帶淬火機構(gòu),不但提高了淬火效率,而且消除了淬火軟帶。 本文主要介紹了回轉(zhuǎn)支承的結(jié)構(gòu)特點,對現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)支承感應(yīng)淬火設(shè)備及感應(yīng)器進行分析,給出了它們的工作特點、適用類型及其主要優(yōu)缺點等。在老式感應(yīng)淬火機床的基礎(chǔ)上設(shè)計出了無軟帶淬火機床的機構(gòu)簡圖,介紹了無軟帶淬火機床的一般工作原理及其優(yōu)缺點,并對無軟帶淬火機床的感應(yīng)器裝置和工作平臺運動參數(shù)進行分析,得到了感應(yīng)器裝置和工作平臺移動的數(shù)學(xué)表達公式。以公司的某一型號的回轉(zhuǎn)支承為原型,建立了回轉(zhuǎn)支承滾道表面感應(yīng)加熱的數(shù)學(xué)模型和物理模型,給出了電磁-熱耦合場的初始條件和邊界條件。通過有限元分析ANSYS軟件對中頻感應(yīng)加熱淬火進行模擬,分別分析了在三個不同等級的電流的情況下,回轉(zhuǎn)支承內(nèi)部的溫度場分布,并獲得了具體的加熱時間,然后根據(jù)加熱時間最終確定無軟帶淬火機構(gòu)的工藝參數(shù)等。
【關(guān)鍵詞】：回轉(zhuǎn)支承 ANSYS 軟帶 感應(yīng)加熱 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG156.3;TG155.3
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 緒論16-26
• 1.1 課題研究的背景和意義16-17
• 1.2 感應(yīng)加熱的原理及其特點17-22
• 1.2.1 感應(yīng)加熱熱處理原理17-18
• 1.2.2 感應(yīng)加熱的分類18
• 1.2.3 集膚效應(yīng)及透入深度18-20
• 1.2.4 鄰近效應(yīng)20
• 1.2.5 圓環(huán)效應(yīng)20-21
• 1.2.6 感應(yīng)加熱方法的優(yōu)點和應(yīng)用范圍21-22
• 1.3 感應(yīng)加熱設(shè)備及數(shù)值模擬的發(fā)展概況22-25
• 1.3.1 回轉(zhuǎn)支承滾道感應(yīng)加熱設(shè)備研究概況22-23
• 1.3.2 電磁感應(yīng)加熱數(shù)值模擬研究概況23-25
• 1.4 課題主要的研究內(nèi)容和方法25-26
• 第二章 回轉(zhuǎn)支承滾道表面無軟帶感應(yīng)加熱淬火機構(gòu)的設(shè)計26-41
• 2.1 回轉(zhuǎn)支承感應(yīng)加熱淬火技術(shù)概況26-33
• 2.1.1 回轉(zhuǎn)支承的機構(gòu)26-27
• 2.1.2 回轉(zhuǎn)支承的滾道表面淬火及軟帶要求27-28
• 2.1.3 回轉(zhuǎn)支承的感應(yīng)淬火機構(gòu)28-33
• 2.2 回轉(zhuǎn)支承滾道無軟帶淬火裝置方案的設(shè)計33-34
• 2.2.1 感應(yīng)加熱淬火設(shè)計思路33
• 2.2.2 無軟帶感應(yīng)加熱淬火機構(gòu)的簡圖33-34
• 2.3 滾道無軟帶淬火機床的結(jié)構(gòu)總設(shè)計34-40
• 2.3.1 老式淬火機床的改造34-35
• 2.3.2 回轉(zhuǎn)支承無軟帶淬火機床的結(jié)構(gòu)設(shè)計35-38
• 2.3.3 滾道無軟帶感應(yīng)淬火機構(gòu)的運動控制軌跡38-40
• 2.3.4 回轉(zhuǎn)支承滾道無軟帶感應(yīng)淬火機床的優(yōu)缺點40
• 2.4 本章小結(jié)40-41
• 第三章 感應(yīng)加熱電磁場與溫度場的有限元數(shù)值模擬41-50
• 3.1 感應(yīng)加熱電磁場有限元分析41-45
• 3.1.1 電磁場的基本理論41-43
• 3.1.2 渦流場的有限元分析43-45
• 3.2 感應(yīng)加熱溫度場有限元分析45-48
• 3.2.1 熱分析的基本知識45-47
• 3.2.2 感應(yīng)加熱溫度場邊界條件和初始條件47-48
• 3.3 ANSYS中電磁熱耦合分析場簡介48-49
• 3.3.1 ANSYS耦合場分析的定義48
• 3.3.2 ANSYS耦合場分析的類型48-49
• 3.3.3 ANSYS耦合場分析類型的選擇49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第四章 基于ANSYS的回轉(zhuǎn)支承滾道感應(yīng)加熱模型50-62
• 4.1 ANSYS軟件簡介50-51
• 4.2 感應(yīng)淬火的問題描述與假設(shè)51-54
• 4.2.1 運動機構(gòu)的簡化51-52
• 4.2.2 工件移動的影響及處理52
• 4.2.3 分析模型的簡化52-54
• 4.3 計算模型的建立54-60
• 4.3.1 模型的建立54
• 4.3.2 材料特性54-57
• 4.3.3 單元類型的選擇57-58
• 4.3.4 網(wǎng)格劃分58-59
• 4.3.5 邊界條件和施加載荷59-60
• 4.4 求解60-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 第五章 模擬結(jié)果的處理分析與加工參數(shù)的確定62-77
• 5.1 ANSYS模擬實驗電流密度的選擇62
• 5.2 不同電流密度實驗結(jié)果對比分析62-72
• 5.3 工藝參數(shù)的確定72-76
• 5.3.1 滾道表面感應(yīng)淬火電流密度的確定72-73
• 5.3.2 感應(yīng)器相對于滾道圓心切向速度的確定73-75
• 5.3.3 感應(yīng)器相對于半圓形滾道的移動軌跡的確定75-76
• 5.4 本章小結(jié)76-77
• 第六章 總結(jié)與展望77-79
• 6.1 全文總結(jié)77
• 6.2 展望77-79
• 參考文獻79-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況82

【參考文獻】

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本文編號：793093