四軌跡擺輾運(yùn)動(dòng)分析及螺旋錐齒輪成形工藝研究.pdf

1、螺旋錐齒輪作為一種傳動(dòng)零件，在機(jī)械領(lǐng)域具有重要的作用，由于它具有很強(qiáng)的承載能力，且在傳動(dòng)過程中噪音小、傳動(dòng)平穩(wěn)，因此被廣泛運(yùn)用于汽車、輪船、航空、航天等工業(yè)領(lǐng)域，隨著機(jī)械領(lǐng)域的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的加工方法生產(chǎn)螺旋錐齒輪已無法滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求。擺輾成形螺旋錐齒輪是一種新型精密塑性成形技術(shù)，具有節(jié)能、節(jié)材、省力、成形件精度高等優(yōu)點(diǎn)，還可以顯著提升螺旋錐齒輪的綜合性能和使用壽命。螺旋錐齒輪的擺輾成形是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，不同的運(yùn)動(dòng)軌跡具有不

2、同的成形效果，傳統(tǒng)的依靠經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)的方法很難準(zhǔn)確的對(duì)齒輪的變形規(guī)律進(jìn)行有效的分析，而且成本高、效率低，采用有限元數(shù)值模擬分析方法則可以使得原本復(fù)雜的金屬變形過程變得簡(jiǎn)單、具體。
　　由于擺頭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)齒輪的成形具有重要的影響，根據(jù)四軌跡擺輾機(jī)擺頭中心點(diǎn)位移方程建立了擺頭中心點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，并根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程研究了不同偏心距對(duì)擺輾機(jī)擺頭運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響，揭示了偏心距對(duì)擺頭運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響規(guī)律。
　　基于 DEFORM-3D軟件，通過

3、對(duì)多種復(fù)雜軌跡的空間分解及相關(guān)工藝參數(shù)的設(shè)置，建立了螺旋錐齒輪多軌跡擺輾有限元模型，通過對(duì)螺旋錐齒輪擺輾成形過程中齒形填充、軸向載荷、等效應(yīng)變場(chǎng)、損傷因子分布、溫度場(chǎng)、金屬流動(dòng)速率場(chǎng)演變規(guī)律的研究，揭示了圓、玫瑰線和螺旋線三種不同運(yùn)動(dòng)軌跡線對(duì)螺旋錐齒輪擺輾成形過程的影響規(guī)律。
　　針對(duì)擺輾成形過程中不同偏心套轉(zhuǎn)速對(duì)玫瑰線和螺旋線軌跡運(yùn)動(dòng)形式產(chǎn)生的影響，通過改變內(nèi)外偏心套轉(zhuǎn)速來研究玫瑰線和螺旋線軌跡周期變化和軌跡線形狀變化對(duì)螺旋錐齒