航空齿轮主轴式滚磨光整表面完整性试验研究

采用主轴式滚磨光整工艺对14CrMnSiNi2MoA航空圆柱直齿轮进行光整加工试验,对航空齿轮滚磨光整前后的表面形貌、残余应力、显微硬度、微观组织等进行了系统研究。结果表明,对磨削后的航空齿轮进行滚磨光整,可以显著改善齿轮表面完整性;滚磨后齿面粗糙度可以降低到0.2μm以下,齿面平均残余压应力可以提高约45%,提高了齿面硬度;滚磨前后齿面粗糙度与残余应力分布表明,主轴式滚磨齿面残余压应力增加量和粗糙度降低量呈现为从齿根往齿顶逐渐升高。试验结果为齿轮滚磨光整工艺参数制定提供了理论依据。     

直齿圆柱齿轮表面微凸起磨损的时变热效应弹流润滑分析

以渐开线直齿圆柱齿轮为研究对象,建立考虑表面微凸起的润滑模型,给出相应的膜厚方程.在以往表面粗糙度的研究基础上,对两齿面的表面微凸起在不同磨损程度下的热解进行数值分析.结果表明:齿面上的微凸起会明显影响齿轮间的润滑效果,会对齿轮齿面造成比微点蚀更大的损伤;对于两个表面均存在微凸起的齿面,齿面的磨合磨损主要发生于主动轮上时,相比发生在从动轮上,会减缓对齿轮啮合过程中压力冲击的影响,会使油膜的中心压力、膜厚等变化趋于平缓.     

垂直交叉主轴式滚磨光整加工改善齿根处表面质量的实验研究

采用垂直交叉主轴式滚磨光整加工工艺对某型矿用重载齿轮进行光整加工实验研究,重点研究该种工艺方法对齿根的加工效果,并对加工前后的齿根表面粗糙度和微观形貌进行对比。实验结果表明,该种滚磨光整加工工艺能够显著减小轮齿齿根表面的粗糙度值,在磨齿的基础上能使R_a值从0.7μm左右降低至0.2μm左右,粗糙度等级提高1~2级,R_z值从3.0μm降至1.0μm左右,同时齿面的加工刀痕、微观缺陷等基本去除。相比于旋流式滚磨光整加工方法,研究的该新工艺方法能使齿轮,尤其是齿根获得更好的表面质量。     

等相对曲率齿轮磨损性能研究*

为探讨新型等相对曲率(CRC)齿轮的磨损性能,建立CRC齿轮的数学模型,分别基于克拉盖尔斯基的疲劳磨损计算方法及Archard磨损计算方法对CRC齿轮的磨损性能进行理论分析。2种方法的计算结果具有相同的趋势,且计算得到的最大磨损深度值相当接近,可以认为计算结果是可信的。与相同设计参数的渐开线齿轮的磨损情况对比,发现CRC齿轮的磨损趋势与渐开线齿轮相一致,表现为齿根处磨损大于齿顶处,主动轮磨损大于从动轮;相同啮合位置处相对曲率越大磨损会越严重,因CRC齿轮相对曲率保持不变且为一较小值,其与渐开线齿轮相比在主动轮齿根处及从动轮齿顶处磨损有较大的改善。研究表明,CRC齿轮的磨损性能较渐开线齿轮有着较大的提升。     

车削内转子的夹具设计与计算

机油泵内转子是用粉末冶金铁基材料烧结而成(图1)。硬度 HB=80,齿廓是摆线型。经精整后齿廓的表面粗糙度为 R_a=1.60μm,两端面和内孔要经机械加工后尺寸精度和表面粗糙度才可达到图纸要求。     

基于选区激光融化成型的空间曲线啮合轮后处理工艺及传动性能研究

采用选区激光熔化(SelectiveLaserMelting,SLM)快速成型设备与316L不锈钢粉末,得到的空间曲线啮合轮样品表面粗糙度值较大,主动轮与从动轮不能实现连续稳定的啮合传动。为了研究选区激光熔化成型的空间曲线啮合轮的表面后处理工艺,采用机械喷砂与电解抛光相结合的加工方法得到的主动轮与从动轮样品,表面粗糙度值达到Ra 1.0μm。实验结果表明,采用的后处理工艺和参数获得的主动轮与从动轮样品具有较高的形状精度与尺寸精度,能够实现连续稳定的啮合传动。此方法为空间曲线啮合轮提供了较好的制造思路。     

准静态与动态载荷下斜齿轮齿面粘着磨损计算

基于反向圆锥滚子等效接触模型和Archard磨损计算通式,提出了一种适用于标准斜齿轮齿面粘着磨损的计算方法。由时变接触线长百分比和弯-扭-轴耦合动力学模型确定齿面载荷,根据等效接触模型和Hertz接触理论计算齿面压力和滑移距离,求出准静态与动态载荷下的齿面磨损量。通过将主动轮磨损曲线与相关文献结果比较,验证了上述方法的正确性。几何与工作参数对磨损量的影响分析显示,齿根与齿顶处的磨损量较大,且齿根的磨损量大于齿顶,节圆处的磨损量趋近于零;齿轮前端面至后端面,主动轮磨损量逐渐减小而从动轮磨损量逐渐增大;宽齿轮的磨损量沿齿宽渐趋均布。参数分析表明：增大模数、传动比、齿宽或减小扭矩均可降低磨损量,增大螺旋角或改变转速对减小齿面磨损的作用不明显。上述研究对于提高齿轮表面质量与传动性能,对于减磨设计具有一定的参考价值。     

单点金刚石车削辊筒表面V型螺旋槽表面形貌仿真与试验研究

提出了辊筒表面车削V型沟槽的一种螺旋式加工方法并进行了车削试验。对车削系统进行了仿真模拟,得出了刀架Z轴的输入输出曲线以及V型沟槽的理论形貌与实际形貌,计算出表面粗糙度R_a=0.311μm,与试验检测结果 R_a=0.389μm相差不大。验证了车削系统仿真模型的有效性,进一步证明了加工方法的可行性。     

齿轮全寿命过程轮齿形貌变化的试验研究

针对于齿轮全寿命过程中轮齿形貌变化的问题,用8个齿轮模拟磨损试验来模拟齿轮全寿命过程,然后用Taylor CL100形貌仪得到正常齿轮在模拟试验中形成的三维形貌,并计算它们的分形维数和三维粗糙度,最后对形貌参数进行分析得出齿轮全寿命过程中形貌的变化情况.结果表明:齿轮全寿命过程,齿轮轮齿表面三维粗糙度呈现比较明显的增长趋势;齿轮轮齿分形维数从正常磨损到轻微磨损过程增加比较明显,但从中度磨损到严重磨损增加不明显.     

PCD刀具铣削YG15硬质合金的试验研究

为了研究硬质合金切削加工性能,使用PCD刀具进行了单因素铣削试验,测量了切削力和加工表面粗糙度,观察了加工表面形貌和刀具磨损.结果 表明:切削力和表面粗糙度随每齿进给量和铣削深度的增大逐渐上升,随主轴转速的变大略微下降,获得最小表面粗糙度为0.029μm.由于硬质颗粒的拔出、断裂以及粘结相的剥落等原因,导致加工表面上形成小白点微观缺陷,影响加工表面质量,PCD刀具磨损的主要形式是底刃和刀尖上的崩刃.