齿轮成形磨削加工热力耦合数值仿真研究
本文选题:成形磨齿加工 + 有限元模型 ; 参考:《合肥工业大学学报(自然科学版)》2015年10期
【摘要】:齿轮成形磨削加工为齿轮精加工工艺,在高速成形磨削加工过程中,会产生大量的热。一方面这些磨削热会在齿轮表面产生较高的温度,容易引起工件表面烧伤;另一方面磨削热会在工件表层产生梯度变化较大的温度场,从而形成磨削残余应力,造成工件表层金相组织变化,既会影响齿轮磨削加工的精度,也会影响齿轮使用的寿命。文章借助工程分析软件Abaqus和Matlab,基于磨削移动热源理论和三角形热源分布模型,通过磨削接触长度计算,建立了齿轮成形磨削三维温度场仿真模型;利用热-力耦合分析方法,得到齿轮磨削热应力和应变的数值仿真云图,实现齿轮成形磨削加工温度场及热变形的精确分析,对提高齿轮成形磨削加工精度具有一定的理论意义。
[Abstract]:Gear forming grinding is a gear finishing process, which produces a lot of heat in the high speed forming grinding process. On the one hand, these grinding heat will produce higher temperature on the surface of the gear, which will easily cause burn on the surface of the workpiece; on the other hand, the grinding heat will produce a gradient temperature field on the surface of the workpiece, resulting in grinding residual stress. The change of metallographic structure of workpiece not only affects the precision of gear grinding, but also affects the service life of gear. With the help of engineering analysis software Abaqus and Matlab, based on the theory of grinding moving heat source and triangular heat source distribution model, the three-dimensional temperature field simulation model of gear forming grinding is established by calculating the grinding contact length, and the thermal-mechanical coupling analysis method is used. The numerical simulation cloud diagram of the thermal stress and strain of gear grinding is obtained, and the accurate analysis of the temperature field and thermal deformation of gear forming grinding is realized, which is of certain theoretical significance to improve the machining accuracy of gear forming grinding.
【作者单位】: 合肥工业大学机械与汽车工程学院;
【基金】:国家重大科技专项资助项目(2012ZX04001021)
【分类号】:TG580.6
【参考文献】
相关期刊论文 前2条
1 周志雄;毛聪;周德旺;任莹晖;;平面磨削温度及其对表面质量影响的实验研究[J];中国机械工程;2008年08期
2 张魁榜;韩江;张丽慧;夏链;;基于传热反算建立磨削三维热模型的新方法[J];中国机械工程;2013年18期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 黄波;史岩彬;张其林;;花岗石异型面高效加工磨削温度场理论分析[J];工具技术;2012年01期
2 刘国平;郑声德;林正英;;磨削温度测量方法综述[J];工具技术;2014年05期
3 米召阳;梁志强;王西彬;周天丰;赵文祥;田梦;;基于光滑粒子流体动力学法单颗磨粒超声辅助磨削陶瓷材料的磨削力仿真研究[J];兵工学报;2015年06期
4 周志雄;周德旺;毛聪;杨军;;平面磨削接触长度的实验研究[J];湖南大学学报(自然科学版);2009年02期
5 黄波;史岩彬;;花岗石异型面高效加工磨削温度场实验研究[J];金刚石与磨料磨具工程;2012年01期
6 沈平华;傅玉灿;田霖;;CBN砂轮磨削镍基高温合金磨削温度实验研究[J];金刚石与磨料磨具工程;2012年03期
7 黄新春;张定华;姚倡锋;任敬心;;镍基高温合金GH4169磨削参数对表面完整性影响[J];航空动力学报;2013年03期
8 史恩秀;T.Tawakoli;Alireza Vesali;;磨削参数对磨削区液体动压力的影响研究[J];机械科学与技术;2013年09期
9 毛聪;周志雄;周德旺;夏启龙;;平面磨削温度场三维数值模拟及其试验研究[J];系统仿真学报;2009年24期
10 黄向明;周志雄;夏启龙;杨军;;磨削表面白层厚度影响因素的实验研究[J];中国机械工程;2008年21期
相关博士学位论文 前3条
1 乔玉鹏;Invar 36合金的加工性及低应力加工工艺[D];大连理工大学;2010年
2 张魁榜;数控蜗杆砂轮磨齿机误差建模与控制技术研究[D];合肥工业大学;2014年
3 张景强;超高速纳米陶瓷结合剂CBN砂轮制备技术及其特性实验研究[D];东北大学;2013年
相关硕士学位论文 前10条
1 蒋天一;高硬度涂层球面磨削温度场的数值仿真及实验研究[D];上海交通大学;2012年
2 侯海云;球面精密磨削工艺参数优化与表面质量分析研究[D];上海交通大学;2012年
3 周德旺;平面磨削温度场的研究[D];湖南大学;2008年
4 张君;工件磨削温度的测量及数据处理[D];武汉理工大学;2009年
5 夏启龙;淬硬轴承钢磨削温度对磨削白层形成机理影响的研究[D];湖南大学;2009年
6 侯金涛;高温合金超高速磨削机理的研究[D];东北大学;2010年
7 元麟;特殊螺纹量具成形磨削加工工艺优化研究[D];上海交通大学;2012年
8 邹洪富;基于纳米流体微量喷雾冷却的平面磨削温度场研究[D];长沙理工大学;2013年
9 宋小磊;工艺条件对精密塑性成形件粗糙度的影响[D];燕山大学;2013年
10 裴志超;硬质合金磨削温度场及磨削表面摩擦磨损性能研究[D];湘潭大学;2013年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前4条
1 贝季瑶;;磨削n鹊姆治鲇胙芯縖J];上海交通大学学报;1964年03期
2 王西彬,任敬心;磨削温度及热电偶测量的动态分析[J];中国机械工程;1997年06期
3 赵恒华,蔡光起,李长河,金滩;高效深磨中磨削温度和表面烧伤研究[J];中国机械工程;2004年22期
4 周志雄;毛聪;周德旺;任莹晖;;平面磨削温度及其对表面质量影响的实验研究[J];中国机械工程;2008年08期
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 Ф.Л.柯伯里夫 ,艾兴;怎样决定齿轮的合理重量[J];机床与工具;1954年24期
2 王翠芳;齿轮材料的合理选择[J];江西化工;2004年04期
3 缪炯;粉末冶金齿轮[J];现代零部件;2005年10期
4 李祥荣;;石油化工齿轮材料国产化试验[J];齐鲁石油化工;2006年01期
5 孙兆森;;失效齿轮常用修复方法[J];煤矿机械;2006年06期
6 孙兆森;;失效齿轮的功能恢复[J];山西焦煤科技;2008年Z1期
7 石伟;劳金越;张娜;边勇俊;;42CrMo钢减速机齿轮裂纹原因分析[J];金属热处理;2012年01期
8 高强;;齿轮失效的因素及影响分析[J];湖南农机;2012年11期
9 陈纪民;;不同材质的齿轮发展现状[J];热加工工艺;2013年12期
10 杨锴;;齿轮失效分析及其材料和质量提升要点[J];金属加工(热加工);2013年S1期
相关会议论文 前6条
1 冯宝强;;齿轮噪音的原因与预防[A];第八届沈阳科学学术年会论文集[C];2011年
2 陈国定;李建华;胡欲立;;齿轮润滑油膜厚度的计算[A];第五届全国摩擦学学术会议论文集(上册)[C];1992年
3 林树;朱孝录;;齿轮疲劳强度的可靠性设计[A];中国机械工程学会物料搬运学会第二届年会论文集(一)--起重机[C];1984年
4 李艳;刘禄文;;齿轮全概率可靠性设计的可视化[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
5 丁灯;;大型开式齿轮常见损伤及润滑建议[A];2008年中国水泥技术年会暨第十届全国水泥技术交流大会论文集[C];2008年
6 邹良;荣如松;王国林;宋怀兰;王良模;;汽车差速器齿轮的有限元分析[A];江苏省汽车工程学会第九届学术年会论文集[C];2010年
相关重要报纸文章 前4条
1 黄曦;大型开式齿轮常见磨损损伤及润滑处理[N];中国建材报;2008年
2 北京交通大学机电学院教授、博士生导师 王小椿;数控时代迎来齿轮技术的革命[N];机电商报;2008年
3 邹洁;突破热处理瓶颈 进一步提高齿轮质量[N];中国工业报;2007年
4 MEB 记者 谭思敏;“齿轮标准化”加速进行时[N];机电商报;2011年
相关博士学位论文 前7条
1 冯伟;基于摩擦学与动力学的齿轮系统故障诊断相关性研究[D];华南理工大学;2010年
2 曹兴进;摩擦化学在线表面强化对齿轮表面强度影响的基础研究[D];重庆大学;2003年
3 章易程;齿轮乏油传动的摩擦学研究[D];中南大学;2011年
4 吕尤;网格型仿生表面形态汽车齿轮抗疲劳性能研究与数值模拟[D];吉林大学;2012年
5 崔亚辉;齿轮—转子—滑动轴承系统非线性动力学特性的理论和试验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 王春;基于小波和分形理论的齿轮故障特征提取及噪声的和谐化研究[D];重庆大学;2006年
7 徐宇东;轿车变速箱齿轮噪声与制造误差关系的作用机理分析和试验研究[D];吉林大学;2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 赵磊;面齿轮磨削数字化建模与磨削温度场分析[D];湖南工业大学;2015年
2 张威;基于显式动力学的齿轮疲劳寿命预测与故障分析[D];昆明理工大学;2015年
3 全克博;CRH_2型动车组齿轮系统动力学特性分析[D];西南交通大学;2015年
4 苗丽娟;风电机组齿轮疲劳寿命预测方法研究[D];华北电力大学;2015年
5 钟庆珊;齿轮热装配技术研究[D];吉林大学;2011年
6 陈方昭;基于热分析的齿轮传递误差的计算和共振可靠性分析[D];东北大学;2012年
7 芦海涛;仿生齿轮疲劳寿命及耐磨性研究[D];吉林大学;2009年
8 吴志刚;弹性齿轮结构设计及其动态特性分析[D];辽宁工程技术大学;2001年
9 张星;精密成形齿轮组织性能研究[D];华北工学院;2002年
10 纪晓钢;自修复技术对复合材料齿轮性能影响的研究[D];北京工商大学;2010年
,本文编号:2033439
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/2033439.html