【摘要】：齒輪是傳動系統(tǒng)中的關(guān)鍵零件,由于其傳動效率高,速度變化范圍及傳動比大等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于機(jī)械傳動中。比較常見的齒輪失效形式主要有齒根彎曲疲勞與齒面接觸疲勞,并且這些失效通常產(chǎn)生于輪齒表面或是齒根表面。所以,齒輪的表面質(zhì)量尤為重要。表面完整性決定了零部件的服役性能,主要包括表面狀態(tài)和表面性能這兩部分,表面粗糙度和硬度則是其重要指標(biāo)。由于齒輪的服役性能主要包括長壽命和低噪音等,因此在設(shè)計時應(yīng)該綜合這些需求來選取合適的加工工藝。高速磨削是用提升砂輪線速度實現(xiàn)較高磨削去除率與較好磨削質(zhì)量的工藝,是磨削工藝的革命性躍變。人們往往把砂輪線速度為45~150m/s的磨削工藝叫做高速磨削。齒輪齒面加工的終加工工序通常為磨削,且由于技術(shù)條件的限制,齒輪實際加工中的磨削速度還未達(dá)到高速磨削,由此,探究齒輪材料高速磨削的相關(guān)機(jī)理,對齒輪磨削工藝具有深刻的指導(dǎo)意義。本文針對18CrNiMo7-6滲碳淬火齒輪鋼進(jìn)行了高速磨削工藝試驗,主要研究以下內(nèi)容:1)分析了磨削力、比磨削能與磨削參數(shù)(砂輪線速度、磨削深度以及工作臺速度)之間的關(guān)系,采用角正回歸法建立了磨削力經(jīng)驗公式,以此確定了磨削參數(shù)與磨削力之間的定量關(guān)系。2)基于AdvantEdge切削仿真軟件,建立了單顆粒仿真模型,對磨削過程進(jìn)行仿真分析,并把仿真結(jié)果與試驗結(jié)果進(jìn)行對比,以此證明了仿真模型的正確性。3)探討了高速磨削參數(shù)對表面完整性中相關(guān)評價指標(biāo)的影響。利用三維輪廓儀及顯微硬度計對不同工藝條件下18CrNiMo7-6滲碳淬火齒輪鋼的表面質(zhì)量進(jìn)行檢測,重點(diǎn)考察表面粗糙度和硬度這兩個目標(biāo)函數(shù),得到了18CrNiMo7-6滲碳淬火齒輪鋼在高速磨削加工中表面粗糙度與硬度的變化規(guī)律。從而為18CrNiMo7-6齒輪鋼在高速磨削工藝中磨削參數(shù)的選擇提供了依據(jù)。
[Abstract]:Gear is the key part of transmission system. It is widely used in mechanical transmission because of its high transmission efficiency, wide range of speed change and large transmission ratio. The common failure forms of gear are tooth root bending fatigue and tooth surface contact fatigue, and these failures usually occur on the tooth surface or tooth root surface. Therefore, the surface quality of gears is particularly important. Surface integrity determines the service performance of components, including surface state and surface performance, and surface roughness and hardness are important indexes. Since the service performance of gears mainly includes long life and low noise, these requirements should be integrated in the design to select the appropriate processing technology. High speed grinding is a kind of technology to achieve higher grinding removal rate and better grinding quality by raising the linear speed of grinding wheel. It is a revolutionary leap of grinding technology. The grinding process of grinding wheel with linear speed of 45~150m/s is often called high-speed grinding. The finishing process of gear tooth surface machining is usually grinding, and because of the limitation of technical conditions, the grinding speed of gear in actual machining has not reached high speed grinding. Therefore, the related mechanism of gear material high speed grinding is explored. It has profound guiding significance for gear grinding technology. In this paper, high speed grinding experiments for 18CrNiMo7-6 Carburizing and quenching gear steel are carried out. The main contents are as follows: 1) the grinding force, specific grinding energy and grinding parameters (linear speed of grinding wheel) are analyzed. Based on the relationship between grinding depth and worktable speed, the empirical formula of grinding force is established by means of angle positive regression method, and the quantitative relationship between grinding parameters and grinding force is determined. 2) based on AdvantEdge cutting simulation software, The single particle simulation model is established, and the grinding process is simulated and analyzed, and the simulation results are compared with the experimental results. The correctness of the simulation model is proved. 3) the influence of high speed grinding parameters on the evaluation index of surface integrity is discussed. The surface quality of 18CrNiMo7-6 Carburizing quenched gear steel under different technological conditions was tested by using 3D profilometer and microhardness meter. The surface roughness and hardness were investigated as two objective functions. The variation of surface roughness and hardness of 18CrNiMo7-6 Carburizing quenched gear steel in high speed grinding was obtained. Thus, the selection of grinding parameters for 18CrNiMo7-6 gear steel in high speed grinding process is provided.
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG616

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本文編號：2303669