在不同润滑油下齿轮锻造材料摩擦特性研究

采用销-盘摩擦副接触方式在不同流体润滑及载荷下,对齿轮锻造用SCr420H合金结构钢进行摩擦试验。采用齿轮油、石蜡油以及加工润滑油润滑。利用在不同润滑及载荷下随速度变化的摩擦因数变化曲线图分析摩擦材料表面摩擦特性。利用Stribeck曲线和摩擦表面形貌SEM照片分析在不同润滑油及载荷下的摩擦状态和摩擦行为。结果表明:SCr420H合金结构钢在最低动黏度的石蜡油润滑下摩擦因数最高,且随速度增大而减少;在齿轮油和加工润滑油润滑下,最低载荷时具有最高的摩擦因数,但摩擦因数随载荷增大而减少,速度对摩擦因数影响不大;在齿轮油和加工润滑油润滑下摩擦副处于流体润滑状态,在石蜡油润滑下显示临界润滑摩擦状态。

基于预成形设计和分流技术的锻造螺旋锥齿轮工艺改进和试验

齿形充满不充分和成形载荷过大是螺旋锥齿轮锻造近净成形的主要问题。利用弹塑性有限元法模拟螺旋锥齿轮从动轮一火两锻的半闭式锻造过程,提出通过优化预成形件面锥形状以改善轮齿端角隅部位填充不满的现象,运用正交试验优化设计方法,确定预锻件高度、圆弧弦高、圆弧弦角以及圆弧高点离轮齿小端的距离4个工艺因素对轮齿充满程度和成形载荷的影响规律,选出最佳工艺因素组合。在此基础上提出在轮齿小端设计分流腔的模具结构,以进一步改善齿轮小端角隅充满不理想的现象,对比分析两种工艺方案的成形载荷的峰值,分流锻造成形载荷减小了22.45%。在25 MN电动螺旋压力机上进行锻造试验。通过数值模拟和试验结果的对比分析,验证了新工艺方案的有效性。

基于局部应力应变法的弧齿锥齿轮锻造模具寿命预测

模具寿命是影响弧齿锥齿轮锻造成本的主要因素之一。采用弹塑性有限元模型,对弧齿锥齿轮热锻成形的模具应力分布进行了模拟仿真,基于局部应力应变法,从模具的预热温度、齿模齿顶的过渡圆弧半径以及锻造成形速度等工艺因素计算模具的应力应变分布,分析各工艺因素对模具寿命的影响规律。模拟结果表明,热锻成形的弧齿锥齿轮的模具失效形式,主要为齿模的齿顶和齿根处应力集中引起的断裂。对于齿模的齿顶位置来说,三种工艺参数的变化与齿模疲劳寿命成正比。对于齿模的齿根位置来说,工艺参数的变化与模具寿命成反比。提出的模具寿命预测方法为批量化生产中优化模具结构和预测模具寿命提供了技术参考。

变速器二轴齿轮锻造折叠缺陷的原因分析及解决

折叠是锻造生产中一种常见的缺陷,由高温下已氧化的金属表层局部汇合在一起压入锻件内部形成。在机械加工后的表面,外观上一般难区分折叠和裂纹,但折叠尾部一般呈圆钝,折叠区域两侧金属通常还会存在氧化和明显的脱碳现象。折叠破坏了锻件表面的完整性,残留在零件表面形成应力集中点,容易导致零件在使用中断裂失效。

锻造齿轮传动轴内部缺陷的超声检测

针对超声检测锻造齿轮传动轴(以下简称"齿轮轴")的心部缺陷缺少辅助检测手段,缺陷性质不易判定的问题,通过对此类齿轮轴心部位缺陷的超声检测及解剖分析,判定了此类齿轮轴缺陷的性质,降低了危害性缺陷对此类齿轮轴的使用造成的风险。

基于灰色关联和模糊逻辑的齿轮锻模多目标优化设计

将灰色关联分析方法和模糊逻辑推理技术应用于圆柱直齿轮锻模的正交优化设计,以分流角、凸模成形角、反向凸模成形角和分流距4个齿轮锻模设计的关键参数作为设计变量,以成形时所需工作载荷最小和成形后齿轮件端面机械加工余量最小为优化目标,找到了一组最佳的设计参数组合,与单一追求工作载荷最小或加工余量最小的参数组合相比,该组参数使综合评价指标提高了0.0879。

空心圆柱齿轮热精锻生产工艺及实验研究

齿轮制造是一个连续化生产过程,精密锻造生产齿轮既要保证生产连续、高效,又要保证模具的可靠.文中针对空心圆柱齿轮,提出了带心轴、无心轴-空心坯和无心轴-实心坯3种精密锻造模具方案,预测了3种方案精锻齿轮的成形载荷,通过有限元仿真分析了3种方案的齿轮成形过程、金属流动规律、模具受力状况和成形载荷,并设计了相应的生产工艺流程,比较了3种精密锻造方案和传统切削齿形加工的生产效率和材料利用率.通过齿轮热精锻实验验证了有限元仿真和载荷计算的准确性,确定无心轴-实心坯为行星齿轮热精锻生产的最佳工艺方案.

锻造齿轮轴断裂的失效分析

通过对锻造齿轮轴失效分析,找出产品中的缺陷,为以后生产质量控制,提高产品质量积累重要的经验,具有重要的生产指导意义。

圆柱齿轮热精锻成形载荷影响因素分析

研究圆柱齿轮热精锻成形载荷计算方法,在圆柱体闭式镦粗计算公式中引入齿形影响因子,得到齿轮热精锻成形载荷经验公式.有限元仿真模拟了模数分别为1,2,3,4mm圆柱直齿轮的热精锻过程,利用仿真得到的成形载荷数据拟合求得了齿形影响因子的计算公式;在该经验公式的基础上分析了锻件齿根圆直径、内孔径、高度、齿轮模数以及坯料材料流动应力对齿轮精锻成形载荷的影响;齿轮热精锻实验和文献中齿轮锻造成形载荷数据共同验证了公式的准确性和适用范围;通过变形的齿轮热精锻成形载荷经验公式,求出不同压力机可锻压齿轮的尺寸范围.

牙嵌齿轮最佳锻坯设计与最小精锻成形力的上限解

牙嵌齿轮因其结构形状所致无法切削加工 ,需要热锻成形 .在实验基础上 ,提出了最佳锻坯应满足的条件 ,并确定了最佳锻坯形状 .用上限法建立了牙嵌齿轮镦粗成形的金属流动模式 ,求得最小成形力的上限解 ,论证了采用最佳形状的锻坯可显著降低牙嵌齿轮精锻成形的单位压力 。

带仓连皮闭式锻造齿轮坯预锻成形过程的CAE分析

带仓连皮可以容纳多余金属,可以自动调整坯料体积的变化。为了实现无飞边带仓连皮的齿轮坯热闭式锻造,针对一汽巴勒特锻造有限公司的开式锻造齿轮坯,采用Deform软件对带仓连皮闭式锻造齿轮坯的预锻件进行了成形过程模拟分析。模拟分析结果表明,立式飞边处由于内部生成热的温度升高而使该处材料塑性增加,促进此处材料的进一步流失而不利型腔充填;采用凹陷冲头可以抑制立式飞边的产生;预锻过程的连皮位置变形剧烈,变形抗力大,采用材质良好的镶块可以提高模具寿命。

基于UG NX齿轮坯锻造模具设计

传统锻造模具设计在锻件图制定、基本数据分析、型腔设计等方面繁琐、易出错,且后续加工前的准备工作时间长。利用UG NX三维软件可快速完成锻造产品三维造型设计,进而准确进行锻造模具设计所需的基本数据分析;利用UG NX软件的"mold wizard"工具进行分型,可准确快速完成上下模型腔的设计,并为后续模具制造提供必要的模型数据;利用UG NX软件的"part family"工具可创建锻造模具上下模块的标准件库,为后续其他锻造模具设计奠定基础,使模具设计效率提高50%以上。

齿圈的焊接工艺研究

中碳调质钢齿圈受工作条件所限，要求其综合性能良好。通过可焊性分析和焊接性试验研究，采用在轴套和齿圈上堆焊缓冲层等工艺方法，可以在其强度稍有下降的情况下，较大地提高其塑性和韧性，从而能够满足齿轮的工作需要。