航空弧齿锥齿轮光整加工理论分析及实验研究

滚磨光整加工是一种新型的微加工技术,能够去除材料表面的痕迹,降低齿面粗糙度,降低齿轮的啮合噪声。采用平行主轴式滚磨光整工艺对某航空弧齿锥齿轮进行光整加工实验研究,阐述了该光整工艺的加工机理,研究了光整磨料与齿轮表面间的相对运动情况;根据齿轮外圆处磨料的切削公式,分析了各因素的影响规律。结果表明,该滚磨光整加工工艺可以显著降低弧齿锥齿轮表面粗糙度,锥轴齿面粗糙度Ra值从0.8μm降至0.4μm左右,锥盘粗糙度值Ra从0.8μm降至0.3μm左右,齿面纹理的一致性明显提高。为后续分析弧齿锥齿轮的振动和噪声特性奠定了基础。     

滚磨光整技术在大型齿轮加工中的应用

以风电齿轮轴为研究对象,采用卧式滚磨光整设备进行光整加工试验。试验结果表明,光整加工后,零件表面的沟壑状纹理有所改善,表面粗糙度提升了1～1.5个等级,不会对齿轮精度造成影响,齿面压应力值有大幅度提升,进而提高了零件的疲劳强度和疲劳寿命,可为滚磨光整加工技术在大型齿轮加工中的应用提供依据。     

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。     

各向同性滚磨光整齿轮接触疲劳强度研究

经过传统磨削的齿轮齿面,其表面粗糙度在微观上具有典型的各向异性特征,而经过滚磨光整加工的齿面,其微观表面的纹理呈各向同性特征。根据齿轮分形接触强度理论和赫兹理论,讨论了微观形貌对齿轮接触应力计算的影响,并通过齿轮接触疲劳强度对比试验,得出传统磨削齿轮与滚磨光整齿轮的接触应力极限。通过对比试验结果表明各向同性光整工艺可以使齿面微观纹理趋于各向同性,有效提高齿轮接触疲劳强度,为相关材料齿轮寿命设计和可靠性设计提供了依据。     

垂直主轴式齿轮滚磨光整加工方法的研究

通过离散元软件EDEM进行模拟加工及实验验证,对垂直主轴式滚磨光整加工齿轮的齿面加工效果及效率进行了研究,结果表明:齿轮偏角和滚筒转速等工艺参数会影响齿面的加工质量和效率。引入齿轮偏角能够增大加工作用力,提高对齿面的强化作用,尤其改善了现有旋流式齿轮滚磨光整加工方法对齿根加工效果不佳的缺陷,但同时齿轮偏角过大会影响到齿根的加工质量;滚筒转速越大,加工作用力越强且磨块流速更大,加工能力也越强,加工效率也越高。实验表明,采用垂直主轴式滚磨光整加工齿面加工均匀,相比于旋流式加工方法,其加工效果和加工效率都有大幅提升。     

主轴摆动复合滚磨光整加工齿轮理论分析及实验研究

提出了一种主轴摆动复合滚磨光整加工齿轮的新方法。建立切削速度与切削角的计算模型,利用Matlab软件分析各参数对切削速度和切削角的影响,理论验证了主轴摆动复合滚磨光整加工的可行性。开发了参数可调的实验装置,加工实验表明,齿面表面粗糙度Ra从0. 8μm左右降到0. 3μm左右,表面刀痕去除且表面纹理一致。结果表明,该方法能够有效地提高齿轮的表面质量,使得齿轮获得均匀性表面。     

齿轮滚磨光整加工的理论分析及实验验证

提出了一种齿轮滚磨光整加工的技术方案,阐述了该工艺的加工机理,重点研究了滚抛磨块与工件表面间复杂的相对运动情况,建立了数学模型,推导出计算切削速度的公式,从理论上找到影响加工效果的主要因素,通过MATLAB软件分析各因素的影响规律;实验表明,通过该方法对齿轮进行光整后,齿面表面粗糙度Ra能从0.7μm左右降低到0.265μm,机加工后的表面纹理和表面微裂纹消失,有助于提高齿轮的寿命和较小运行噪音,为该工艺的进一步研究和工业应用提供了基础。     

喷丸对重载齿轮用18CrNiMo7-6钢抗胶合性能的影响

分别采用传统喷丸、微粒子喷丸、传统喷丸+微粒子喷丸工艺对渗碳淬火齿轮钢18CrNiMo7-6进行表面处理,研究了喷丸处理对表面粗糙度、硬度、残余应力及胶合载荷的影响。结果表明:3种喷丸工艺均可以提高试验钢的表面硬度,传统喷丸+微粒子喷丸对表面硬度的提高幅度最大,其次为微粒子喷丸;传统喷丸增大了试验钢的表面粗糙度,微粒子喷丸和传统喷丸+微粒子喷丸降低了表面粗糙度,微粒子喷丸处理后的表面粗糙度最低;3种喷丸工艺均会在试验钢表面引入残余压应力,微粒子喷丸和传统喷丸+微粒子喷丸引入的最大残余压应力位于表面,而传统喷丸引入的位于次表面;传统喷丸+微粒子喷丸处理后试验钢的胶合载荷最大,其次为微粒子喷丸处理后的,这与微粒子喷丸提高了表面硬度和表面残余压应力,同时降低了表面粗糙度有关。     

秦川大型硬齿面圆柱齿轮加工解决方案

磨齿是高性能齿轮高效加工的最佳方案。高精度磨削时通过复杂的三维齿面修形,才能保证变载荷工况下齿轮的承载能力和运动平稳性,可以很好地解决齿面修形、高精度、高可靠性、长寿命、高传动效率和低噪声这些问题。高精度齿轮的工艺方案：滚一热一磨制齿方案。滚齿加工后精度达到国标7级,齿面为软齿面且表面粗糙度较差;热处理后齿面硬度提高,但变形较大,需要进行磨齿,以提高齿轮精度,降低硬齿面表面粗糙度值。     

滚磨光整加工实验研究与分析

针对滚磨光整加工可以改变零件的表面质量的特点,重点介绍了对零件表面粗糙度、表面显微硬度及表面应力的影响,通过对实验结果的分析得出滚磨光整加工可以提高零件的综合性能.     

7055铝合金高速加工表面完整性对疲劳寿命的影响

为优化高强度铝合金高速铣削工艺参数,提高构件的疲劳寿命,通过高速铣削及疲劳试验,研究了7055铝合金高速铣削工艺参数对表面完整性的影响以及表面完整性对疲劳寿命的影响。结果表明:铣削表面残余应力均呈现为压应力;每齿进给量对表面粗糙度的影响大于铣削速度的影响,铣削速度和每齿进给量对表面显微硬度的影响不显著;7055铝合金试样的疲劳寿命随表面粗糙度增大而降低,随表面残余压应力增大而提高;在试验参数范围内最佳的铣削参数为铣削速度1 100 m/min、每齿进给量0.06 mm/z,试件的表面粗糙度为Ra0.327μm,表面显微硬度为187.44 HV0.025,表面残余应力为-177.7 MPa,疲劳寿命为1.275×105次。     

光整加工技术在油泵齿轮中的研究与应用

通过对现有光整加工设备的磨料、磨液、以及加工参数的选择,对零件进行光整试验,并对光整前后齿形误差、表面粗糙度、表面应力等进行数据分析对比,得出光整加工对提高齿面表面完整性、抗疲劳强度和寿命都起到了明显的效果。在实现毛刺去除方法机械化、高效化的同时,提高主从动齿轮的抗疲劳强度。     

ZK60镁合金表面滚压强化试验研究

试验研究了ZK60镁合金表面滚压加工中工艺参数对试件表面粗糙度、表面形貌、表面残余应力和表层显微硬度的影响,结果表明滚压力和重复滚压次数对试件的表面粗糙度、表面形貌以及表面残余应力和表层硬度影响程度较大,滚压速度影响较小。对精车ZK60镁合金试件进行滚压加工,试件表面粗糙度R a、R z最大减小了50.3%和48.1%;残余压应力最大可达-54.55 MPa;显微硬度从试件表层到内部基体材料逐渐降低,表层硬度值最大为92.83 HV 0.25,比基体材料硬度提高了15.32%。     

塑变光整加工的应用

表面塑性变形光整加工金属零件的技术,在苏联得到了越来越广泛的应用。一些大节距重负荷齿轮,例如模数10、齿数75的内燃机车齿轮,也采用了这项技术。这些齿轮用低合金钢制造,热处理硬度HB280±25。滚齿后,齿轮在一台专用机床上用一个硬度为HRC60～63的22齿的单齿轮式成形工具进行“滚轧”。“滚轧”提高了齿面光洁度,使由滚铣产生的齿面微观不平度的平均高度从20～40μ降低到0.64～0.81μ,表面硬度提高33～50％。据报道经过这样处理的齿轮在机车上已工作了650000～1000000公里。另一个采用塑变光整技术对小孔进行摩擦抛光的     

成形磨齿齿面残余应力测量与预测方法研究

成形磨齿通常是齿轮切削加工的最后一道工序,磨后齿面残余应力对齿轮的服役性能与寿命影响显著。传统基于X射线衍射方法的齿轮残余应力测量方法并未考虑齿面特殊几何特性,导致测量精度低。此外,磨齿工艺参数与磨前齿面状态对磨齿残余应力的影响规律不清。因此,本文提出一种考虑齿轮特殊几何特性的齿面残余应力测量方法与辅助工装夹具,并建立基于磨齿工艺参数的齿面残余应力预测模型,最后探讨了磨前齿面残余应力对磨后残余应力的影响。本文为非平面残余应力的测量提出了新方法,所提的齿面残余应力预测方法能够指导实际生产。     

滚磨光整加工工艺

滚磨光整加工工艺北京超普特技术发展有限公司汪呜铮滚磨光整加工有很高的生产效率。能有效地去除零件表面的加工毛刺，对工件棱边进行倒圆，以利于零件的装配；能可靠地改善零件表面粗糙度１～２级，而不改变零件原有的加工精度；能改变零件表面的应力状态（拉应力变为压...     

不同精加工齿面的电子束处理齿轮弯曲疲劳性能

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对不同工艺齿面下齿轮进行强流脉冲电子束强化处理,实验研究其弯曲疲劳性能,并对齿轮电子束处理前后的齿面硬度、表面粗糙度、齿根表面形貌及组织和表面应力进行对比,分析不同工艺齿面下电子束处理对齿轮弯曲疲劳性能的影响。实验结果证明,在恒幅载荷条件下,未磨削齿轮在经电子束处理后在可靠度50%下弯曲疲劳极限降低了14%,磨削齿轮经电子束处理后弯曲疲劳极限提高了6.1%。齿轮的表面工艺对弯曲疲劳强度影响较大,经过磨削工艺,原始齿轮和电子束处理的齿轮强度分别增加了52.2%和88.2%。
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扶梯变速齿轮感应回火工艺研究

研究了某扶梯变速齿轮的3种不同感应回火工艺,并与传统回火工艺进行了对比。通过分析硬度分布、微观组织以及回火后的残余应力分布,对上述几种工艺进行了评估。结果显示,感应回火次数对硬度、组织及残余应力分布的影响较大。相比单次感应回火工艺,采用传统回火工艺后的齿面和齿根硬度分布较均匀。同时,通过采用多次感应回火工艺能够有效提高硬度分布均匀性,并得到细小的回火马氏体组织,且在齿轮表面形成较小压应力,有利于提高齿轮的韧性和疲劳强度。此外,针对典型的感应回火和传统回火工艺,进行了弯曲疲劳试验,验证了感应回火工艺的可行性。     

基于正交试验的准双曲面齿轮研磨参数优化研究

研齿是准双曲面齿轮加工工艺中最后一道精整加工工序,其研磨质量直接影响齿轮副的啮合性能和加工精度。针对后桥准双曲面齿轮研齿质量稳定性差的问题,以主轴转速、载荷转矩以及研磨循环次数为影响因素进行正交试验,通过分析上述参数对齿轮表面粗糙度的影响,结合极差分析,确定出齿面粗糙度最小的研磨参数组合,并进行了试验验证。试验结果表明,优化后的研磨参数组合可有效降低齿面粗糙度,提高研磨质量。研究为研齿加工参数选择提供一定的参考。     

主轴式滚磨光整加工接触力修正系数研究

高端装备关重件多采用主轴式滚磨光整加工提高零件表面完整性,传统的用反复实验摸索滚磨光整工艺的办法存在工件提供难或数量少的实际问题。基于EDEM仿真主轴式滚磨光整加工可以为工艺制定提供有效的帮助,但模拟仿真与实际工况的差异性尚未可知。将滚抛磨块尺寸、滚筒转速以及加工位置作为影响接触力大小的评价指标,考虑仿真模拟与实验验证的可比性,设计构建了与仿真模拟完全相同的实验装置和工艺参数环境,选用Hertz-Mindlin无滑移接触模型进行模拟仿真,探究模拟仿真与实验测试得到的工件与滚抛磨块之间的法向接触力的规律性。通过量化接触对象球径比、加工位置以及滚筒转速对于接触力的影响,推导出接触力相关修正系数的表达式,进而建立包含接触对象球径比和速位影响系数的滚抛磨块与工件之间的接触力计算公式,并验证了不同径向位置处接触力计算公式的适用性。结果表明:球径比系数在(2.6664～2.9601)之间,其值与滚抛磨块尺寸成负相关关系;速位修正系数在(0.9519～1.9097)之间;采用修正后接触力表达式进行分析计算,计算结果与实验测试结果相对误差值在(0.08～18.91)%之间,该方法可以为滚磨光整加工实际工艺磨块与工件之间接触力提供可信的计算方法。