弧齿锥齿轮的齿形设计与精锻成形加工技术研究

发布时间：2017-04-28 18:12

  本文关键词：弧齿锥齿轮的齿形设计与精锻成形加工技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：弧齿锥齿轮是许多重要机械的关键传动件，应用广泛。锻造能够提高齿轮的综合性能和生产效率，降低生产成本。本文进行冷精锻小模数弧齿锥齿轮的模拟，热锻-冷精整中等模数弧齿锥齿轮的模拟与实验，主要研究内容和结论如下： 1.对弧齿锥齿轮精锻进行分析，按照其基本几何参数确定方法和齿形特点，通过TCA分析和齿轮边缘修整方法，分别设计了适合精锻的小模数弧齿锥齿轮和适合热锻-冷精整的中等模数的弧齿锥齿轮几何参数。 2.利用UG建立了精锻小模数弧齿锥齿轮的轮坯模型，根据齿面点数据，得到弧齿锥齿轮的大小轮模型，齿轮装配后具有良好的理论接触区，验证了几何参数的准确性，通过模具分析，建立了精锻小模数弧齿锥齿轮模具和坯料的三维模型。 3.通过DEFORM-3D对小模数弧齿锥齿轮的冷精锻过程进行模拟，描绘了精锻大轮成型过程中的形状变化和等效应力应变分布，分析了行程与载荷关系，得到大轮模拟锻造成型的加载力变化趋势和锻造所需的最大加载力值。通过改变节锥角和齿槽体积大小，分析了几何参数对精锻结果的影响，结果显示：大轮精锻加载力随着节锥角的增大而减小，小轮则相反；齿轮精锻过程加载力和齿槽体积大小成正比。在精锻件出模的模拟与分析中，本例大轮能够直接出模，齿形准确，小轮螺旋出模困难，变形严重。阐述了模具的加工技术和修正方法，列出了两种修整模具方法。 4.建立中等模数弧齿锥齿轮的热锻-冷精整模具模型和坯料模型，模拟了热锻-冷精整成型过程，得到了齿形良好的锻件，对齿轮局部点处的损伤、等效应变、最大主应力和最大主速率等因素进行了动态分析。采用某厂锻造机械进行锻造实验，通过热锻-冷精整方式加工出了齿形良好的弧齿锥齿轮大轮，，锻件形状准确，无明显缺陷，符合模拟预期。
【关键词】：弧齿锥齿轮 齿形设计 精锻 模具设计
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH132.41;TG316
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-8
• 第1章 绪论8-16
• 1.1 引言8-9
• 1.2 弧齿锥齿轮的简介9-11
• 1.2.1 弧齿锥齿轮的分类9
• 1.2.2 弧齿锥齿轮的性能与用途9-10
• 1.2.3 传统弧齿锥齿轮的设计与加工10-11
• 1.3 齿轮锻造技术的发展11-14
• 1.3.1 锻造加工的特点11-12
• 1.3.2 锻造的分类12-13
• 1.3.3 齿轮模具与锻造行业的发展现状13-14
• 1.4 弧齿锥齿轮的锻造可行性14-15
• 1.5 课题研究内容15-16
• 第2章 精锻弧齿锥齿轮的齿形设计与出模分析16-26
• 2.1 弧齿锥齿轮的精锻分析16
• 2.2 弧齿锥齿轮副基本参数说明16-18
• 2.3 弧齿锥齿轮的齿形特点18-19
• 2.4 齿形参数计算实例19-20
• 2.4.1 精锻小模数弧齿锥齿轮的齿形几何参数计算19-20
• 2.4.2 精锻中等模数弧齿锥齿轮的齿形几何参数计算20
• 2.5 弧齿锥齿轮副加工参数与 TCA 分析20-22
• 2.6 精锻弧齿锥齿轮的边缘修整22-23
• 2.7 锻件出模分析23-24
• 2.8 本章小节24-26
• 第3章 精锻弧齿锥齿轮及其模具的三维建模26-38
• 3.1 UG 简介26
• 3.2 弧齿锥齿轮三维模型的建立26-33
• 3.2.1 大轮齿面点计算26-28
• 3.2.2 大轮齿面片的模型建立28-29
• 3.2.3 轮坯模型建立29-30
• 3.2.4 大、小轮模型建立30-33
• 3.3 冷精锻弧齿锥齿轮模具的三维建模33-35
• 3.3.1 模具的分析33
• 3.3.2 模具的三维建模33-35
• 3.4 坯料三维模型的建立35-36
• 3.5 本章小结36-38
• 第4章 基于 DEFORM-3D 的小模数弧齿锥齿轮冷锻成形研究38-56
• 4.1 DEFORM-3D 软件简介38
• 4.2 利用 DEFORM-3D 对弧齿锥齿轮的精锻过程模拟38-41
• 4.3 冷精锻成型模拟结果分析41-45
• 4.3.1 大轮成形的过程分析41-42
• 4.3.2 大轮成形的等效应力分析42-44
• 4.3.3 大轮成型的行程载荷曲线分析44-45
• 4.4 几何参数对精锻的影响45-49
• 4.4.1 节锥角改变对锻造难度的影响45-47
• 4.4.2 齿槽体积对锻造难度的影响47-49
• 4.5 精锻件出模过程的模拟与分析49-53
• 4.6 精锻模具的加工与修整53-55
• 4.6.1 模具的加工53-54
• 4.6.2 精锻模具的修整54-55
• 4.7 本章小节55-56
• 第5章 弧齿锥齿轮热锻-冷精整成型研究与实验分析56-70
• 5.1 大轮热锻成型模拟分析56-66
• 5.1.1 模具及坯料的三维模型56-57
• 5.1.2 大轮热锻-冷精整成型过程及行程载荷曲线分析57-59
• 5.1.3 大轮模拟成型局部分析59-66
• 5.2 锻造实验过程66-69
• 5.2.1 实验设备简介66
• 5.2.2 锻造实验过程66-69
• 5.3 本章小结69-70
• 第6章 结论与展望70-72
• 6.1 结论70-71
• 6.2 展望71-72
• 参考文献72-76
• 致谢76-77
• 攻读硕士学位期间的研究成果77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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