直齿圆柱齿轮冷精锻实用化工艺研究

以实用化为目标,对１５＾＃钢、４５＾＃钢、２０ＣｒＭｎＴｉ直齿圆柱齿轮冷精锻工艺进行系统研究,提出了闭式镦挤－约束孔分流两步成形实用化工艺方案和基于变位理论和齿形模修正设计方法。     

圆柱斜齿轮冷锻成形工艺研究

针对圆柱斜齿轮冷锻过程中齿腔充填困难、成形载荷大、模具寿命低的特点,提出了局部加载冷锻圆柱斜齿轮新工艺。利用有限元软件对新工艺进行数值模拟,分析了工艺成形过程中速度场、等效应变等规律,并对比分析了闭式、轴分流和局部加载成形工艺的成形载荷。研究结果表明,局部加载成形工艺可以较好地成形圆柱斜齿,改善齿端部分的充填性能,可显著地降低成形载荷,为此类齿轮的冷锻工艺应用与生产实践提供了理论依据。     

直齿轮精锻成形新工艺及试验研究

与精锻成形工艺相比,传统的切削加工方法加工直齿轮具有诸多弊端。而当前提出的闭式镦挤成形工艺载 荷过大,严重制约着精密成形直齿轮工艺的实用化。提出采用预锻分流区一分流终锻新工艺精密成形直齿圆柱齿 轮,设计了能够进行多种组合的精锻成形试验模具,并对空心管坯和实心圆柱坯进行了传统的闭式镦挤和新的分 流成形工艺试验,试验结果表明:与传统的闭式镦挤和现有的圆柱直齿轮成形工艺对比,提出的成形工艺工序简 单,终锻后齿形充填饱满,端面平整,而且成形载荷降低了37％以上,具有生产实用化的前景。     

基于Inventor精确标准齿轮辅助建模的软件开发

利用InventorVBA二次开发实现渐开线标准直齿和斜齿圆柱齿轮三维参数化造型,弥补了Inventor内不能精确绘制渐开线的不足,并分析了渐开线齿廓的构成和斜齿轮的螺旋线。介绍了齿轮建模方法,通过VBA编程开发了辅助软件,实现了标准直齿和斜齿圆柱齿轮在Inventor中的精确建模。     

螺旋齿圆柱齿轮可视化设计建模研究

螺旋齿圆柱齿轮具有承载能力大、工作寿命长、传动稳定、对轴线平行度误差适应性好、无轴向力等优点,传动性能优于直齿与斜齿齿轮传动副。为此研究了螺旋齿圆柱齿轮的切削成形方法,基于微分几何学建立该齿轮的齿轮模型,进而构建可视化设计模型,研究分析其设计参数与接触应力。     

斜齿圆柱齿轮三维造型的研究

基于CAXA制造工程师软件平台下,根据斜齿圆柱齿轮的形成原理,通过建立精确的渐开线齿轮的齿廓,实现斜齿圆柱齿轮的三维精确造型。     

基于Inventor精确标准齿轮辅助建模的软件开发

利用Inventor VBA二次开发实现渐开线标准直齿和斜齿圆柱齿轮三维参数化造型,弥补了Inventor内不能精确绘制渐开线的不足,并分析了渐开线齿廓的构成和斜齿轮的螺旋线.介绍了齿轮建模方法,通过VBA编程开发了辅助软件,实现了标准直齿和斜齿圆柱齿轮在Inventor中的精确建模.     

冷挤压技术在齿轮成形中的应用

论述了采用冷挤压工艺代替传统的切削加工生产直齿圆柱齿轮的优点,并且对直齿圆柱齿轮零件进行了冷挤压工艺过程分析,拟制了新的工艺方案,对模具结构进行了合理的设计,提高了金属的填充能力并降低了成形压力.     

一种确定内啮合和外啮合斜齿圆柱齿轮载荷分布的有效方法

为了能精确地进行斜齿圆柱齿轮的强度计算和振动分析,必须准确地确定斜齿圆柱齿轮接触线上的载荷分布。本文根据齿面坐标系及相应的坐标转换阵,提出了一种有效地计算内啮合和外啮合斜齿圆柱齿轮载荷分布的方法。通过总体坐标系可同时求出斜齿圆柱齿轮在整个啮合过程中诸接触线上的载荷分布和齿间载荷分配,这将极大地节省计算时间。文末给出了计算实例。     

链轮闭式模锻成形模具齿形型腔精确设计方法

链轮是最基本的机械零件之一,在链传动装置中起着传递动力及运动的作用。目前链轮的齿廓多采用锻坯切削方式加工,存在切削余量大、材料利用率低、生产效率低及力学性能下降等问题。提出采用闭式模锻工艺直接成形链轮齿形,以实现锻件齿廓不再切削加工而直接达到链轮产品对齿廓尺寸的精度要求;考虑影响锻件尺寸的若干因素,给出了链轮闭式模锻成形模具齿形型腔精确设计方法。采用齿廓型腔尺寸精确设计的成形模具进行了某型号链轮闭式模锻成形实验,并与常规设计进行了对比。结果表明,所建立的链轮闭式模锻成形模具齿形型腔精确设计方法具有较高的准确性,能够实现链轮齿形不再加工的模锻成形精度要求。本文中建立的齿廓型腔尺寸精确设计方法可为其他齿类锻件精密模锻模具齿廓型腔的精确设计提供参考。     

Multi-objective optimization of process parameters for the helical gear precision forging by using Taguchi method

Precision forging of the helical gear is a complex metal forming process under coupled effects with multi-factors. The various process parameters such as deformation temperature, punch velocity and friction conditions affect the forming process differently, thus the optimization design of process parameters is necessary to obtain a good product. In this paper, an optimization method for the helical gear precision forging is proposed based on the finite element method (FEM) and Taguchi method with multi-objective design. The maximum forging force and the die-fill quality are considered as the optimal objectives. The optimal parameters combination is obtained through S/N analysis and the analysis of variance (ANOVA). It is shown that, for helical gears precision forging, the most significant parameters affecting the maximum forging force and the die-fill quality are deformation temperature and friction coefficient. The verified experimental result agrees with the predictive value well, which demonstrates the effectiveness of the proposed optimization method.     

直齿圆锥齿轮冷闭塞锻造数值模拟分析

轿车上的直齿圆锥齿轮尺寸精度与产品质量要求很高，难以采用常规的塑性加工技术成形。冷闭塞锻造技术是近年发展起来的精密成形技术。以捷达轿车差速器行星齿轮为例，对冷闭塞锻造成形过程进行了数值模拟，分析了成形过程中的金属流动充填规律以及力学量场分布情况，对数值模拟中的一些关键技术问题进行处理，并进行冷闭塞锻造工艺实验研究。结果表明数值模拟分析准确，冷闭塞锻造工艺与模具设计合理，液压模架工作稳定可靠。     

圆柱斜齿轮浮动凹模冷挤压成形仿真与实验研究

采用浮动凹模冷挤压成形工艺,对螺旋角不同的同一型号圆柱斜齿轮进行了数值模拟与实验研究。分析了成形过程中金属的流动特点、成形载荷,并与传统工艺进行了比较。通过不同螺旋角斜齿轮的对比,探索了影响脱模后锻件精度的因素。结果表明:对圆柱斜齿轮采用浮动凹模冷挤压成形可有效降低成形载荷,且在脱模过程中齿轮锻件沿着齿形螺旋方向做刚性旋转运动,脱模后锻件可保持较高精度。研究成果为圆柱斜齿轮精锻成形工艺的深入研究提供了参考。     

大直径渐开线斜齿轮修整数控加工技术

利用成形法磨齿高精度、高效率的优点,结合砂轮在线修整技术,提出一种具体的针对硬齿面大直径渐开线斜齿轮的数控加工技术,并对采用此加工技术磨削成形的渐开线斜齿轮精度进行测量与分析。精度测量结果表明,采用此方法加工的渐开线斜齿轮精度可达到4级。     

A Study on the Extrusion by a two-step process for manufacturing helical gear

Much research has been carried out in the manufacturing of helical gears by cold forging or by extrusion. Although cold forging is applied to some bevel, spur, and helical gears, problems in connection with the reduction forming load and tool life still make it difficult for these methods to be commercialized. In this study, focusing on reducing a load in forming helical gears, the extrusion of helical gears by two-step process is proposed. This process is composed primarily of extruding a billet to a spur gear and then twisting the previous spur gear extruded to a helical gear. Cylindrical billets of Cr-Mo steel(SCM 415) and aluminium alloy(Al60 series) were used as specimen materials for the experiments. The maximum loads obtained by upper-bound analysis and FEM are compared with the results of experiments. The loads of the analysis have good agreements with those of the experiment. The newly proposed method can be used as an advanced technique that remarkably reduces the forming load and replaces the conventional forming.     

大直径渐开线斜齿轮修整数控加工技术

利用成形法磨齿高精度、高效率的优点,结合砂轮在线修整技术,提出一种具体的针对硬齿面大直径渐开线斜齿轮的数控加工技术,并对采用此加工技术磨削成形的渐开线斜齿轮精度进行测量与分析。精度测量结果表明,采用此方法加工的渐开线斜齿轮精度可达到4级。     

齿轮磨削装置结构设计

介绍一种能够独立完成粗磨和精磨加工工艺的齿轮磨削工具,在它的磨削面上有一个带有双磨削面的螺旋齿,该螺旋齿通过与齿轮啮合磨削作为齿轮工作面的齿面。磨削面沿着螺旋齿延伸,它包含一个用于进行粗磨过程的粗磨削面和一条用于精磨加工过程的成型线,该成型线延伸至磨削面上。     

成形法磨削斜齿轮的齿形误差分析

在成形法磨削斜齿轮的过程中影响齿轮加工精度的原因很多;根据磨削加工过程,从成形砂轮廓形修形误差和砂轮与齿轮的相对位置误差两方面对其所产生的齿形误差进行了分析,并用数值方法模拟出齿形误差的大小;分析结果和数值模拟结果对设计数控成形磨齿机及编制数控成形磨齿工艺具有重要的参考价值.     

标准插齿刀与修正插齿刀精度分析

讨论了标准插齿刀和修正插齿刀的结构特征及对加工质量的影响;推导了精确齿侧面的理论方程和啮合方程,以及插齿刀二阶母面的数学描述,分析了插齿刀修正齿侧面的形成方法.对两种进给方法铲磨插齿刀的精度进行比较,得出了应用齿侧面修正可以制造出具有合理刃磨角度的高精度插齿刀,而且只需要对齿侧面精磨工序加以改变,采用传统的工艺及设备即可制造出来.