【摘要】：齒輪熱裝配是一種常見裝配方法,齒輪熱裝配方法可以減小裝配難度、保護軸承、提高裝配精度,但不是所有的齒輪都適合熱裝配方式,要求齒輪和軸耐熱性能好,裝配后齒輪的傳遞扭矩、傳動比、轉(zhuǎn)速都不能過大。熱裝配過程是將預熱后的齒輪裝配在外徑大于該齒輪內(nèi)孔直徑的軸上,這是一種常用的過盈裝配方式。預熱是指裝配前需要先將齒輪進行加熱,齒輪受熱膨脹,內(nèi)徑增大、輪轂伸長,產(chǎn)生裝配條件。 齒輪熱裝配過程中使用的加熱溫度是根據(jù)過盈量和熱裝配間隙等裝配要求共同決定的,溫度是影響熱裝配誤差的重要因素,溫度變化而產(chǎn)生的熱變形誤差是由多方面因素產(chǎn)生的,如材料、工件外形尺寸等,影響因素非常復雜。傳統(tǒng)熱變形誤差理論及其計算結(jié)果存在不精確性,無法滿足現(xiàn)代高精度精密機械加工的需要,非線性熱變形理論研究為高精度零部件熱加工提供重要的理論依據(jù),目前新型的有限元法分析熱變形特別適用于復雜機械形體的熱變形計算。 本課題中分析影響齒輪誤差的因素,綜合考慮各種因素與誤差量之間的關系,通過研究有限元仿真裝配過程,計算齒形、齒向的偏差,分析偏差對齒輪精度的影響,對比實驗數(shù)據(jù),總結(jié)仿真結(jié)果的正確性,對生產(chǎn)的指導作用。 裝配車間有精確的檢測設備,但是在實際檢測中,操作復雜、設備昂貴、檢測時間長、對檢測環(huán)境要求高,這些因素都會增加檢測難度。本課題堅持完善理論分析、通過模型仿真解決生產(chǎn)中操作復雜的問題。只有仿真效果符合實際生產(chǎn)中的真實情況,才能證明仿真分析的可應用性,因此實驗測量是必要的,測量數(shù)據(jù)是理論研究的基礎。 實驗過程中,掌握正確的操縱方式,使用高精度測量設備測得最準確的真實數(shù)據(jù),在ZJ20K-6感應加熱器中對實驗進行加熱,通過RAYNGERMX4紅外線測溫儀確定是否達到預熱溫度,取出齒輪放置軸前預裝位置,YX41-63單柱校正壓裝液壓機提供均勻的平面壓力將齒輪壓裝到最終裝配位置,冷卻后在MM3525齒輪測量機上測量齒輪熱裝配過程中變形量的真實數(shù)據(jù),反復測量,確保數(shù)據(jù)的可靠性和精確性,對一種尺寸的齒輪,選取多個樣本測量,取平均值做為參考數(shù)據(jù)。計算齒輪的平均變形量,齒輪的的偏差量,變形對齒輪精度的影響,為仿真分析提供數(shù)據(jù)上的支持和參考。 本課題中第一階段完成熱裝配理論研究,以生產(chǎn)中實際問題為方向,研究齒輪熱裝配的適用范圍,裝配技術(shù)和建模技術(shù),為仿真分析奠定基礎。第二階段完成仿真分析和實驗測量,這兩部分必須同時進行,仿真分析需要真實的參考數(shù)據(jù),以此為基礎得出結(jié)果。第三階段整理實驗數(shù)據(jù)和仿真結(jié)果,對比分析,包括課題中重點分析的四個方面,即齒輪熱裝配后內(nèi)徑變形量誤差、齒向變形量誤差、齒形變形量誤差、溫度對齒輪變形量的影響,分析仿真過程和結(jié)果的現(xiàn)實應用性。
【圖文】：

因此熱變形理論研究為高精度零部件加工提供重要的理論依據(jù)，目前新型的有限元法計算熱變形特別適用于復雜機械形體的熱變形誤差計算。5、熱裝配熱變形的公式計算方法實際生產(chǎn)中根據(jù)加工需要及零部件材料的性質(zhì),在環(huán)境溫度不變的情況下，可以使用函數(shù)公式，根據(jù)過盈量和裝配間隙的需求量，計算出熱裝配接觸壓強，齒輪與軸之間的摩擦力，輪軸之間的軸向間隙等，這些加工參數(shù)是研究熱裝配中齒輪產(chǎn)生變形誤差重要的參考依據(jù)。下面介紹一下熱裝配中幾種參數(shù)之間的關系與計算方法[33]- [35]。

1、在 part design模塊中，選擇 formula （ f (x)圖樣）按鈕，彈出 form“公式”對話框，點擊新建模型參數(shù)，輸入齒輪模數(shù)、齒輪齒數(shù)、齒輪齒厚輪壓力角、分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、基圓直徑的實體數(shù)據(jù)(如2.1所示) 。2、在 fog 中建立一對變量為實數(shù)t，長度為x、 y 坐標的參數(shù)方程。x =rb sin(t PI/2) rb t PI/2 cos(t PI/2)y =rb cos(t PI/2)+rb t PI/2 sin(t PI/2)將這2個 fog 的名稱分別改為：x，y ；目錄樹中出現(xiàn)了relations 節(jié)點，節(jié)下生成了構(gòu)件_x，構(gòu)件_ y 分支。3、以xy平面為基準面，在草圖中畫出齒輪齒頂圓，齒輪分度圓，齒輪基和齒輪齒根圓，，作為下一步的參考（如圖2.2）。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TH132.41;TG95

【參考文獻】

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1 羅哉,費業(yè)泰,苗恩銘;穩(wěn)態(tài)溫度場中孔形零件受熱變形研究[J];材料熱處理學報;2004年02期

2 楊生華;齒輪接觸有限元分析[J];計算力學學報;2003年02期

3 周趙鳳,徐梓斌;齒輪輪齒裂縫的產(chǎn)生及其應力分析[J];機械強度;2004年02期

4 馮培恩，姜方滿，王朝霞;結(jié)構(gòu)CAD的參數(shù)化建模方法研究[J];機械設計;1995年09期

5 張如華;鋼的鍛造溫度范圍[J];南昌大學學報(工科版);1998年02期

6 邱良恒，辛一行，王統(tǒng)，蔣松;齒輪本體溫度場和熱變形修形計算[J];上海交通大學學報;1995年02期

7 孫林松,王德信,謝能剛;接觸問題有限元分析方法綜述[J];水利水電科技進展;2001年03期

8 石照耀;李秀明;;中國齒輪工業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J];石油商技;2005年06期

9 盧榮勝，費業(yè)泰;材料線膨脹系數(shù)的科學定義及應用[J];應用科學學報;1996年03期

10 費業(yè)泰,趙靜;材料熱膨脹系數(shù)的發(fā)展與未來分析[J];中國計量學院學報;2002年04期

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1 周長江;齒輪應力與變形精確分析中的有限元建模研究[D];中南大學;2004年

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本文編號：2523067