基于溫度場的成形法磨齒熱影響機(jī)理研究.pdf

1、在磨齒加工過程中，磨削燒傷問題導(dǎo)致齒輪的耐磨性和疲勞強(qiáng)度大幅度下降，嚴(yán)重影響了齒輪的使用性能。齒輪加工的關(guān)鍵技術(shù)在于解決磨削燒傷問題。由于磨齒過程中產(chǎn)生大量的磨削熱傳入齒面表層，所以過高的磨削熱是造成磨削燒傷的主要原因。因此，對(duì)磨削溫度場進(jìn)行研究十分必要。本文基于成形法磨齒加工對(duì)溫度場進(jìn)行了全面、系統(tǒng)地研究，運(yùn)用移動(dòng)熱源理論對(duì)成形法磨齒溫度場進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真。主要完成了以下工作：
　　1.基于成形法磨齒加工技術(shù)，探討磨削溫度對(duì)磨削

2、燒傷的影響，分析磨削燒傷機(jī)理。對(duì)溫度場進(jìn)行理論分析，推導(dǎo)出成形法磨齒齒面最大溫度的估算公式。
　　2.研究成形法磨齒與平面磨削的關(guān)系，根據(jù)平面磨削力公式推導(dǎo)出成形法磨齒磨削力公式。在數(shù)控成形砂輪磨齒機(jī)上進(jìn)行了成形磨齒加工試驗(yàn)，通過測量不同磨削用量下的電主軸的功率，用角正回歸法推導(dǎo)出了切向磨削力的試驗(yàn)公式，并對(duì)其加以修正。
　　3.基于能量守恒定律，建立干式、濕式磨削溫度場數(shù)學(xué)模型。根據(jù)移動(dòng)熱源理論，用 ANSYS軟件分析在干

3、式和濕式兩種磨削方式下的齒面溫度分布情況，繼而研究了磨削溫度隨時(shí)間的變化情況。
　　4.研究磨削用量對(duì)溫度場的影響。用 ANSYS軟件模擬不同磨削用量下溫度隨時(shí)間的瞬態(tài)變化情況，最終得到不同磨削用量對(duì)磨削溫度的影響規(guī)律。
　　通過對(duì)成形法磨齒溫度場的理論分析和有限元仿真，發(fā)現(xiàn)了磨齒過程中容易發(fā)生磨削燒傷的區(qū)域，得到了磨齒過程中溫度場的變化規(guī)律，初步實(shí)現(xiàn)了對(duì)磨削溫度場的定性分析。這一研究可實(shí)現(xiàn)成形磨齒過程的前期預(yù)測、調(diào)整、優(yōu)化