斜齒輪是機(jī)械傳動中較為常見的零件之一,齒形處帶有螺旋角使其傳動更加平穩(wěn),傳動效率較高。目前斜齒輪的生產(chǎn)方式主要是機(jī)加工,而這種傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式普遍具有切斷金屬流線、材料浪費(fèi)、生產(chǎn)效率低等缺點(diǎn)。精密鍛造技術(shù)是利用金屬的塑性來成形工件的特點(diǎn)可以解決上述問題,得到性能較好的齒輪零件。但由于斜齒輪復(fù)雜的幾何形狀,其成形載荷過大,導(dǎo)致模具易發(fā)生彈性變形,且過大的成形力使得工件表面上積聚過多的彈性變形能,在脫模后工件會發(fā)生較大的回彈。因此,為改善工件成形質(zhì)量,對斜齒輪成形模具的彈性變形行為及工件的彈性回復(fù)現(xiàn)象展開研究是十分必要的。本文首先對成形載荷進(jìn)行研究,采用上限法原理對單個齒形進(jìn)行動可容速度場的建立,得到成形載荷理論計(jì)算公式,利用Deform-3D有限元軟件模擬斜齒輪冷精密成形過程和工藝實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證成形載荷理論公式的可靠性;之后將成形力作為已知邊界條件,采用修正的主應(yīng)力法對工模具接觸面上的應(yīng)力分布特點(diǎn)進(jìn)行分析,得到凹模齒頂處及過渡區(qū)域的應(yīng)力計(jì)算公式,同時對模具進(jìn)行應(yīng)力分析有限元模擬,得到凹模側(cè)壁上的應(yīng)力分布規(guī)律,通過理論值與模擬結(jié)果的對比來驗(yàn)證公式的可靠性;最后,基于所得模具應(yīng)力理論計(jì)算公式,提出兩種...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1斜齒輪閉式鍛造成形模型

此時坯料完全壓入凹模型腔內(nèi)。由之前的荷曲線上的最大成形力位于成形終了階段，而成模前的最終齒形，也是凹模彈性變形最大處，求析鍛件的回彈現(xiàn)象及模具的彈性變形行為。因此性變形區(qū)動可容速度場。

圖2-2斜齒輪單個齒形變形區(qū)三維圖

圖2-1斜齒輪閉式鍛造成形模型鍛成形力計(jì)算模型柱齒輪可以看作是一個旋轉(zhuǎn)對稱的幾何體，因象來進(jìn)行塑性變形分析，之后按照金屬流動規(guī)2，其中齒形兩側(cè)區(qū)域因幾何形狀和受力情況圖2-3中的①區(qū)和④區(qū)。

圖2-3單個齒形變形區(qū)分區(qū)平面圖

方便計(jì)算采用圓柱坐標(biāo)系來對塑性變形區(qū)進(jìn)行分析，狀態(tài)時，坯料的直徑等于齒輪齒根圓直徑；具接觸面間的摩擦系數(shù)是一個常數(shù)，保持不變；足體積不變原則和Mises屈服準(zhǔn)則；續(xù)、均勻、各向同性的；過渡圓角部分體積相對整個變形區(qū)體積來說所占比例弧化簡為直線，方便計(jì)算。

圖2-4成形模具裝配圖

本文編號：4006258