螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形工艺研究

阐述了双锥辊辗压成形的特点及原理。提出两种锥齿轮双锥辊辗压成形方案。理论分析及有限元模拟结果表明:螺旋锥齿轮闭式辗压成形方案比开式辗压成形方案好,它的齿形充填饱满,该方案最大成形力约为开式辗压成形力的1/4。研究了齿轮辗压成形的关键工艺问题,如预制坯设计及尺寸计算方法、辗压模具结构设计、辗压工艺参数选取等。实验结果证明辗压工艺和辗压模结构是可行的,且效果较好,辗压出了符合要求的齿轮件。     

从动螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形工艺参数优化

针对双锥辊辗压螺旋锥齿轮成形过程中型腔下模受力过大以及齿形充填高度不够的问题,首先,运用DEFORM-3D有限元软件对从动螺旋锥齿轮齿坯双锥辊辗压过程进行了模拟分析,研究了摩擦系数、辗压温度、凹模型腔进给速度对凹模型腔等效应力和Z方向成形齿高的影响;其次,采用正交试验设计方法,以凹模型腔等效应力和Z方向成形齿高为优化指标,得到了最佳工艺参数,并进行了数值验证;最后,通过数值计算分析以及与文献中研究结果进行比较分析,证明了从动螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形工艺的可行性。结果表明:当摩擦系数为0.2、辗压温度为900℃、凹模型腔进给速度为2 mm·s~(-1)时,模具型腔受力最小,齿形的充填饱满,高度达到最高。     

螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形有限元模拟

阐述了双锥辊辗压成形的特点及原理.建立了锥齿轮双锥辊辗压成形模型,分析了成形过程中金属变形流动规律以及应力场、应变场、行程载荷的变化及规律,揭示辗压的变形特点.进行了工艺试验,试验结果表明,该工艺能保证齿形充满,而且,成形力较小,温成形外径为φ246mm的齿轮的成形力约为1400kN.     

汽车后桥从动锥齿轮毛坯扩孔辗压工艺的经济性

以武汉汽车齿轮厂对EQ140汽车后桥从动锥齿轮锻件采用扩孔辗压工艺为例,说明了该工艺的特点。并通过对锻件质量,材料利用率,设备重量、基础深度,厂房高度、面积、造价,模具重量、价格、寿命,机组生产能力、人数及劳动量,燃料、动力消耗,单件成本核算等项目与另两种常规工艺进行对比,说明采用扩孔辗压工艺大量生产从动锥齿轮毛坯技术经济效果最好。文章最后还对扩孔工艺的国内外情况进行了介绍。     

螺旋伞齿轮摆动辗压成形三维有限元模拟

螺旋伞齿轮高径比小,适合摆动辗压工艺成形。采用刚粘塑性有限元对螺旋伞齿轮摆动辗压工艺进行了模拟,获得了螺旋伞齿轮的摆动辗压变形规律、金属流动规律和载荷曲线。就螺旋伞齿轮锻件脱模问题,设计出轴承式凹模,当锻件被顶出时,凹模沿齿轮轴线做同步旋转,锻件被旋出凹模。     

从动螺旋伞齿轮摆动辗压三维有限元模拟

从动螺旋伞齿轮的形状复杂,摆动辗压难度大。采用刚粘塑性有限元对从动螺旋伞齿轮摆动辗压工艺进行了模拟,获得了从动螺旋伞齿轮的摆动辗压变形规律和力能曲线。通过对辗压力模拟计算与实验结果的比较,阐释了有限元模拟计算辗压力的有效性和不足。最后指出了对螺旋伞齿轮进行高精度的计算模拟要考虑的问题。     

螺旋锥齿轮精锻有限元分析与实验研究

对螺旋锥齿轮进行精密锻造工艺有限元分析,分析金属材料的流动规律,获得零件成形过程中的工艺参数,并从3种条件下有限元分析中选取最优化方案。结果表明,铅试件实验从螺旋锥齿轮外形和成形力两方面验证有限元分析的正确性,从而确定螺旋锥齿轮的成形工艺参数和工作环境。     

螺旋锥齿轮磨削裂纹产生原因及预防措施综述

通过对螺旋锥齿轮在实际工况下的重要作用和结构特性分析,总结了目前国内外对齿轮表面磨削裂纹产生原因分析和预防措施改进的研究现状。通过分析得出:螺旋锥齿轮表面产生磨削裂纹的主要原因分为热处理工艺过程导致的内因和磨削加工工艺过程导致的外因。基于对螺旋锥齿轮表面产生磨削裂纹内因和外因的分析,得出螺旋锥齿轮分别在热处理和磨削加工工艺等过程中避免表面裂纹产生的预防措施。     

基于成形法加工工艺的螺旋锥齿轮齿顶曲线方程的求解

利用UG NX软件强大的实体建模功能,通过分别建立刀盘与齿坯模型,创建出成形法加工工艺过程下螺旋锥齿轮实体模型.重点研究螺旋锥齿轮齿顶曲线方程的求解.具体求解过程如下:(1)在原坐标系下求解出螺旋锥齿轮顶锥曲面方程;(2)在新坐标系下求解齿轮凸面与凹面方程;(3)通过坐标变换,将上述两个坐标系统一到一起,建立螺旋锥齿轮凸面与凹面的齿顶曲线方程.该齿顶曲线方程的求解将有助于齿顶倒角加工过程中刀具位姿的计算.     

基于实际切齿刀具的螺旋锥齿轮侧隙分析

加工刀具形状对螺旋锥齿轮的齿面形成有很大的影响.本文提出了基于实际切齿刀具形状的螺旋锥齿轮齿面确定的方法和步骤.论述了螺旋锥齿轮轮齿实际侧隙的确定方法和过程,给出了螺旋锥齿轮侧隙最优化调整的方法.     

螺旋伞齿轮闭式精锻新工艺

针对螺旋伞齿轮开式模锻存在的问题，提出了螺旋伞齿轮闭式精锻新工艺及其模具结构。工艺试验表明，新工艺可显著降低锻压变形力、材料消耗和生产成本，提高模具寿命和生产效率。     

汽车螺旋伞齿轮封闭模锻造成形的变形特性

根据分析判定的汽车从动轴螺旋伞齿轮模锻成形齿型的金属流动趋势设计并制造了预制坯和封闭模具, 在万能拉伸试验机上做了铅试件塑性成形试验, 测绘出压力行程曲线, 用网格实验揭示出不同剖面上的金属流动和齿型充满规律, 论述了螺旋伞齿轮封闭模锻造成形的变形特性     

从动螺旋伞齿轮精锻成形数值模拟和实验研究

对从动螺旋伞齿轮的精锻成形过程进行三维刚塑性有限元模拟和实验研究,得出了从动螺旋伞齿轮精锻过程的金属流动规律和变形力参数特征,获得了从动螺旋伞齿轮精锻工艺方法和成形力计算公式,为从动螺旋伞齿轮的精锻成形工艺的应用提供指导。     

结构参数对弧齿锥齿轮精锻成形的影响分析

采用三维有限元数值模拟方法,研究了模数、齿数、螺旋角、压力角等主要结构参数对弧齿锥齿轮精锻成形过程的影响.结果表明,在齿轮其他结构参数不变的情况下,成形载荷及齿根等效应力随模数、齿数的增加而增加,而螺旋角和压力角的变化对成形载荷及齿根等效应力的影响较小.模拟结果可为弧齿锥齿轮精密成形工艺和模具设计提供依据.     

弧齿锥齿轮硬齿面刮削加工技术综述

为了降低弧齿锥齿轮传动噪声,改善齿轮副的啮合质量,修正轮齿热处理后产生的变形以提高齿轮的工作精度,硬齿面弧齿锥齿轮精加工技术是一广受行业关注的研究对象。根据弧齿锥齿轮切削加工近年来的研究成果,分析了硬齿面弧齿锥齿轮精加工方面已经取得的进展,对弧齿锥齿轮硬齿面精加工方法进行了综述,对我国弧齿锥齿轮硬齿面刮削加工中应注意的问题进行了阐述,结合运用刮削技术进行硬齿面加工的实例,对弧齿锥齿轮硬齿面刮削过程中加工工艺的制定、刮削余量的控制、机床的选定、基准的加工等方面进行了详细分析,并对今后刮削技术在刀具材料的优化、刀盘造型的设计、数控机床的应用等方面的研究进行了展望,展现了硬齿面刮削加工技术在弧齿锥齿轮精加工中应用的广阔前景,以便为后来的齿轮工作者进行弧齿锥齿轮硬齿面刮削技术的研究提供思路。     

MATLAB环境下的弧齿锥齿轮啮合接触分析

论述了弧齿锥齿轮齿面建模与啮合接触仿真的基本原理,在MATLAB环境下实现了一对弧齿锥齿轮的啮合仿真,给出了齿面接触区域图和传动误差曲线。接触区域为规则的四边形;传动误差曲线为对称的抛物线。     

基于PowerMill的弧齿锥齿轮在五轴数控机床上的加工研究

目前对于单件、小批量弧齿锥齿轮的加工,需要齿轮专用机床或数控弧齿锥齿轮铣齿机,该类机床存在加工对象窄、加工范围有限、单件生产成本高等局限性;对于一些特殊参数的不完全齿或应用在某些特殊场合的弧齿锥齿轮,无法在专用机床上加工。针对上述问题,提出在五轴数控机床上完成弧齿锥齿轮加工,指出了问题,并给出解决方案;实现了UG环境下弧齿锥齿轮的数字化建模,在Power Mill软件下生成弧齿锥齿轮的刀具路径且后置处理生成NC代码,并在VERICUT环境下进行仿真与效验,最后在五轴数控机床DMG_DMU50V上完成零件加工。经锥齿轮检查机检测,用五轴数控机床加工弧齿锥齿轮能满足设计要求,适合于单件或小批量生产。     

The Effect of Hardenability Variation on Phase Transformation of Spiral Bevel Gear in Quenching Process

The hardenability of gear steel is dependent on the composition of alloying elements and is one of important criteria to assess process of phase transformation. The variation of hardenability has to be considered in control of the microstructures and distortion during gear quenching. In this paper, the quantitative effect of hardenability has been investigated on phase transformations of spiral bevel gears in die quenching. The hardenability deviation of 22CrMoH steel was assessed by using Jominy test. The dilatometry experiments were conducted to build phase transformation kinetic models for steels with low and high hardenability, respectively. The complete die quenching process of spiral bevel gear was modeled to reveal the significant difference on microstructures and temperature history with variation of hardenability. The final microstructures of the gear are martensite in surface layer after quenching process. There are bainite inside the gear tooth and the mixture of bainite and ferrite inside gear for the gear with low hardenability. The microstructure is bainite inside the gear with high hardenability.     

Modeling and Analysis of Deformation for Spiral Bevel Gear in Die Quenching Based on the Hardenability Variation

Spiral bevel gears are widely used to transmit energy between intersecting axes. The strength and fatigue life of the gears are improved by carburizing and quenching. A die quenching process is used to control the deformation of the gear. The deformation is determined by the variations in the hardenability for a certain die quenching process. The relationship between hardenability, phase transformation and deformation needs to be studied to minimize deformation during the adjustment of the die quenching process parameters. In this paper, material properties for 22CrMoH steel are determined by the results of Jominy tests, dilatometry experiments and static mechanical property tests. The material models were built based on testing results under the consideration of hardenability variation. An finite element analysis model was developed to couple the phase transformation and deformation history of the complete carburizing and die quenching process for the spiral bevel gears. The final microstructures in the gear were bainite for low hardenability steel and a mixture of bainite and ferrite for high hardenability steel. The largest buckling deformation at the gear bottom surface is 0.375 mm at the outer circle for the low hardenability gear and 0.091 mm at the inner circle for the high hardenability gear.