弧齒錐齒輪的齒形設計與精鍛成形加工技術研究
發(fā)布時間:2017-04-28 18:12
本文關鍵詞:弧齒錐齒輪的齒形設計與精鍛成形加工技術研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:弧齒錐齒輪是許多重要機械的關鍵傳動件,應用廣泛。鍛造能夠提高齒輪的綜合性能和生產效率,降低生產成本。本文進行冷精鍛小模數弧齒錐齒輪的模擬,熱鍛-冷精整中等模數弧齒錐齒輪的模擬與實驗,主要研究內容和結論如下: 1.對弧齒錐齒輪精鍛進行分析,按照其基本幾何參數確定方法和齒形特點,通過TCA分析和齒輪邊緣修整方法,分別設計了適合精鍛的小模數弧齒錐齒輪和適合熱鍛-冷精整的中等模數的弧齒錐齒輪幾何參數。 2.利用UG建立了精鍛小模數弧齒錐齒輪的輪坯模型,根據齒面點數據,得到弧齒錐齒輪的大小輪模型,齒輪裝配后具有良好的理論接觸區(qū),驗證了幾何參數的準確性,通過模具分析,建立了精鍛小模數弧齒錐齒輪模具和坯料的三維模型。 3.通過DEFORM-3D對小模數弧齒錐齒輪的冷精鍛過程進行模擬,描繪了精鍛大輪成型過程中的形狀變化和等效應力應變分布,分析了行程與載荷關系,得到大輪模擬鍛造成型的加載力變化趨勢和鍛造所需的最大加載力值。通過改變節(jié)錐角和齒槽體積大小,分析了幾何參數對精鍛結果的影響,結果顯示:大輪精鍛加載力隨著節(jié)錐角的增大而減小,小輪則相反;齒輪精鍛過程加載力和齒槽體積大小成正比。在精鍛件出模的模擬與分析中,本例大輪能夠直接出模,齒形準確,小輪螺旋出模困難,變形嚴重。闡述了模具的加工技術和修正方法,列出了兩種修整模具方法。 4.建立中等模數弧齒錐齒輪的熱鍛-冷精整模具模型和坯料模型,模擬了熱鍛-冷精整成型過程,得到了齒形良好的鍛件,對齒輪局部點處的損傷、等效應變、最大主應力和最大主速率等因素進行了動態(tài)分析。采用某廠鍛造機械進行鍛造實驗,通過熱鍛-冷精整方式加工出了齒形良好的弧齒錐齒輪大輪,,鍛件形狀準確,無明顯缺陷,符合模擬預期。
【關鍵詞】:弧齒錐齒輪 齒形設計 精鍛 模具設計
【學位授予單位】:河南科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TH132.41;TG316
【目錄】:
- 摘要2-3
- ABSTRACT3-8
- 第1章 緒論8-16
- 1.1 引言8-9
- 1.2 弧齒錐齒輪的簡介9-11
- 1.2.1 弧齒錐齒輪的分類9
- 1.2.2 弧齒錐齒輪的性能與用途9-10
- 1.2.3 傳統弧齒錐齒輪的設計與加工10-11
- 1.3 齒輪鍛造技術的發(fā)展11-14
- 1.3.1 鍛造加工的特點11-12
- 1.3.2 鍛造的分類12-13
- 1.3.3 齒輪模具與鍛造行業(yè)的發(fā)展現狀13-14
- 1.4 弧齒錐齒輪的鍛造可行性14-15
- 1.5 課題研究內容15-16
- 第2章 精鍛弧齒錐齒輪的齒形設計與出模分析16-26
- 2.1 弧齒錐齒輪的精鍛分析16
- 2.2 弧齒錐齒輪副基本參數說明16-18
- 2.3 弧齒錐齒輪的齒形特點18-19
- 2.4 齒形參數計算實例19-20
- 2.4.1 精鍛小模數弧齒錐齒輪的齒形幾何參數計算19-20
- 2.4.2 精鍛中等模數弧齒錐齒輪的齒形幾何參數計算20
- 2.5 弧齒錐齒輪副加工參數與 TCA 分析20-22
- 2.6 精鍛弧齒錐齒輪的邊緣修整22-23
- 2.7 鍛件出模分析23-24
- 2.8 本章小節(jié)24-26
- 第3章 精鍛弧齒錐齒輪及其模具的三維建模26-38
- 3.1 UG 簡介26
- 3.2 弧齒錐齒輪三維模型的建立26-33
- 3.2.1 大輪齒面點計算26-28
- 3.2.2 大輪齒面片的模型建立28-29
- 3.2.3 輪坯模型建立29-30
- 3.2.4 大、小輪模型建立30-33
- 3.3 冷精鍛弧齒錐齒輪模具的三維建模33-35
- 3.3.1 模具的分析33
- 3.3.2 模具的三維建模33-35
- 3.4 坯料三維模型的建立35-36
- 3.5 本章小結36-38
- 第4章 基于 DEFORM-3D 的小模數弧齒錐齒輪冷鍛成形研究38-56
- 4.1 DEFORM-3D 軟件簡介38
- 4.2 利用 DEFORM-3D 對弧齒錐齒輪的精鍛過程模擬38-41
- 4.3 冷精鍛成型模擬結果分析41-45
- 4.3.1 大輪成形的過程分析41-42
- 4.3.2 大輪成形的等效應力分析42-44
- 4.3.3 大輪成型的行程載荷曲線分析44-45
- 4.4 幾何參數對精鍛的影響45-49
- 4.4.1 節(jié)錐角改變對鍛造難度的影響45-47
- 4.4.2 齒槽體積對鍛造難度的影響47-49
- 4.5 精鍛件出模過程的模擬與分析49-53
- 4.6 精鍛模具的加工與修整53-55
- 4.6.1 模具的加工53-54
- 4.6.2 精鍛模具的修整54-55
- 4.7 本章小節(jié)55-56
- 第5章 弧齒錐齒輪熱鍛-冷精整成型研究與實驗分析56-70
- 5.1 大輪熱鍛成型模擬分析56-66
- 5.1.1 模具及坯料的三維模型56-57
- 5.1.2 大輪熱鍛-冷精整成型過程及行程載荷曲線分析57-59
- 5.1.3 大輪模擬成型局部分析59-66
- 5.2 鍛造實驗過程66-69
- 5.2.1 實驗設備簡介66
- 5.2.2 鍛造實驗過程66-69
- 5.3 本章小結69-70
- 第6章 結論與展望70-72
- 6.1 結論70-71
- 6.2 展望71-72
- 參考文獻72-76
- 致謝76-77
- 攻讀碩士學位期間的研究成果77
【參考文獻】
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本文編號:333313
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