發(fā)布時(shí)間：2017-09-13 10:26

  本文關(guān)鍵詞：基于力熱耦合的螺旋錐齒輪磨削殘余應(yīng)力研究

  更多相關(guān)文章： 螺旋錐齒輪 力熱耦合 磨削 殘余應(yīng)力 有限元仿真

【摘要】：螺旋錐齒輪具有穩(wěn)定性好、可靠性高、承載能力強(qiáng)、耐磨性好、噪音低等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于國(guó)防軍事工業(yè)、航空航天、石油化工、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域,其加工質(zhì)量要求嚴(yán)格,精密加工方法廣泛采用數(shù)控磨削。本課題基于力熱耦合進(jìn)行螺旋錐齒輪磨削磨削殘余應(yīng)力研究,主要內(nèi)容如下。螺旋錐齒輪數(shù)控磨削方法、機(jī)理及磨削特征參量數(shù)學(xué)模型的研究。根據(jù)Gleason接觸原理,建立了磨削基本參數(shù)數(shù)學(xué)模型;采用Guo的單磨粒熱模型得到了熱量分配比,應(yīng)用矩形分布熱源得出了磨削熱流量,通過磨削機(jī)理分析,建立了磨削力計(jì)算公式。螺旋錐齒輪磨削力熱耦合有限元仿真與實(shí)驗(yàn)分析。運(yùn)用數(shù)值有限元方法創(chuàng)建了螺旋錐齒輪3D單齒模型。應(yīng)用熱傳導(dǎo)理論、熱彈塑性理論,對(duì)螺旋錐齒輪磨削溫度場(chǎng)進(jìn)行了力熱耦合的有限元仿真以及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在溫度場(chǎng)的基礎(chǔ)上分析了螺旋錐齒輪磨削應(yīng)力場(chǎng)并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。螺旋錐齒輪磨削殘余應(yīng)力的研究�；诹狁詈线M(jìn)行磨削殘余應(yīng)力有限元模擬仿真,得到了磨削殘余應(yīng)力隨磨削用量、冷卻條件等參數(shù)變化的規(guī)律。通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究,所得螺旋錐齒輪磨削表面殘余應(yīng)力預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)最大誤差僅有18.6%,驗(yàn)證該模型及有限元方法的準(zhǔn)確性。螺旋錐齒輪磨削殘余應(yīng)力對(duì)齒面的影響研究。通過對(duì)齒面變形及齒面誤差的影響分析,得出磨削弧中心處的變形最大;采用金相顯微鏡以及全自動(dòng)顯微硬度計(jì)對(duì)磨削齒面進(jìn)行了試驗(yàn)研究,得出螺旋錐齒輪磨削裂紋的形態(tài)、組織結(jié)構(gòu),并獲得了磨削正常齒和裂紋齒的顯微硬度隨著滲碳層深度的不同所形成的變化曲線。提出磨削殘余應(yīng)力的消除措施。
【關(guān)鍵詞】：螺旋錐齒輪 力熱耦合 磨削 殘余應(yīng)力 有限元仿真
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG616
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 課題研究背景、目的及意義10-13
• 1.1.1 課題來源10
• 1.1.2 研究背景、目的及意義10-13
• 1.2 螺旋錐齒輪制造技術(shù)與力熱耦合的研究進(jìn)展13-15
• 1.2.1 螺旋錐齒輪制造技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r13-14
• 1.2.2 磨削加工的力熱耦合研究進(jìn)展14-15
• 1.3 磨削殘余應(yīng)力與磨削裂紋的研究15-18
• 1.3.1 磨削表面殘余應(yīng)力的研究15-16
• 1.3.2 磨削殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)理及影響因素16
• 1.3.3 殘余應(yīng)力對(duì)零件性能的影響16-17
• 1.3.4 殘余應(yīng)力的計(jì)算方法17
• 1.3.5 磨削裂紋的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 論文研究?jī)?nèi)容與思路18-19
• 1.5 本章小結(jié)19-20
• 第二章 螺旋錐齒輪數(shù)控磨削機(jī)理20-28
• 2.1 螺旋錐齒輪磨削原理及方法20-25
• 2.1.1 螺旋錐齒輪磨削原理20-22
• 2.1.2 螺旋錐齒輪磨削方法22-25
• 2.2 螺旋錐齒輪磨削過程25-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第三章 螺旋錐齒輪磨削殘余應(yīng)力產(chǎn)生的機(jī)理及其影響28-36
• 3.1 磨削殘余應(yīng)力產(chǎn)生的機(jī)理28-30
• 3.1.1 磨削力產(chǎn)生的殘余應(yīng)力28-29
• 3.1.2 熱應(yīng)力產(chǎn)生的殘余應(yīng)力29
• 3.1.3 材料組織變化產(chǎn)生的殘余應(yīng)力29
• 3.1.4 其他29-30
• 3.2 磨削殘余應(yīng)力的影響因素30-32
• 3.2.1 磨削用量30
• 3.2.2 砂輪條件30-31
• 3.2.3 冷卻條件31
• 3.2.4 齒輪材料特性31-32
• 3.3 影響磨削殘余應(yīng)力的特征參量數(shù)學(xué)模型32-35
• 3.3.1 磨削基本參數(shù)的數(shù)學(xué)模型32-33
• 3.3.2 磨削熱數(shù)學(xué)模型33-34
• 3.3.3 磨削力數(shù)學(xué)模型34-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第四章 螺旋錐齒輪磨削力熱耦合與殘余應(yīng)力有限元仿真和分析36-48
• 4.1 螺旋錐齒輪磨削力熱耦合的有限元仿真36-41
• 4.1.1 螺旋錐齒輪有限元 3D模型36-38
• 4.1.2 磨削溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)的有限元仿真38-41
• 4.2 螺旋錐齒輪磨削力熱耦合仿真的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析41-44
• 4.2.1 磨削溫度的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析41-42
• 4.2.2 磨削力的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析42-44
• 4.3 螺旋錐齒輪磨削殘余應(yīng)力的有限元計(jì)算及分析44-47
• 4.3.1 力熱耦合的磨削殘余應(yīng)力有限元計(jì)算44
• 4.3.2 螺旋錐齒輪磨削殘余應(yīng)力仿真分析44-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第五章 螺旋錐齒輪磨削殘余應(yīng)力實(shí)驗(yàn)及其對(duì)齒面的影響48-59
• 5.1 磨削殘余應(yīng)力實(shí)驗(yàn)及分析48-50
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)方法與條件48-49
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析49-50
• 5.2 磨削殘余應(yīng)力對(duì)齒面變形及齒面誤差的影響50-51
• 5.3 磨削殘余應(yīng)力對(duì)齒面裂紋的影響51-56
• 5.3.1 磨削裂紋產(chǎn)生的機(jī)理51-52
• 5.3.2 磨削裂紋的形態(tài)與判定方法52-53
• 5.3.3 磨削裂紋實(shí)驗(yàn)分析53-56
• 5.3.4 磨削裂紋的預(yù)防措施56
• 5.4 磨削殘余應(yīng)力對(duì)螺旋錐齒輪性能的影響和消除方法56-57
• 5.4.1 磨削殘余應(yīng)力對(duì)螺旋錐齒輪性能的影響56-57
• 5.4.2 磨削殘余應(yīng)力的消除方法57
• 5.5 本章小結(jié)57-59
• 第六章 全文總結(jié)與展望59-61
• 6.1 全文總結(jié)59-60
• 6.2 研究展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間的主要研究成果及參與科研項(xiàng)目65-66
• 致謝66

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4 聞U，

本文編號(hào)：843170