齒輪激光熔覆再制造研究.pdf

1、齒輪是機(jī)械傳動(dòng)中重要的傳動(dòng)部件，其具有功率范圍廣、傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)比正確以及使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。齒輪在工作中是高副接觸，由于高應(yīng)力齒面會(huì)產(chǎn)生磨損、點(diǎn)蝕等損傷，重載時(shí)尤其嚴(yán)重，齒面磨損會(huì)影響齒輪的傳動(dòng)平穩(wěn)性，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致齒輪失效。對(duì)失效齒輪進(jìn)行修復(fù)再制造，是降低企業(yè)成本，提高產(chǎn)品使用壽命的有效途徑。本文結(jié)合激光熔覆優(yōu)勢(shì)，在滿足齒輪工況條件下，對(duì)比選擇了幾種高強(qiáng)度合金粉末，采用合理的激光熔覆工藝參數(shù)對(duì)激光熔覆再制造齒輪進(jìn)行了可行性的研究。主要的

2、研究?jī)?nèi)容如下：
　　利用有限元軟件ANSYS的APDL參數(shù)化程序?qū)χ饼X齒輪嚙合過(guò)程中輪齒的等效應(yīng)力進(jìn)行了數(shù)值模擬，通過(guò)模擬分析對(duì)齒輪失效情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，為激光熔覆再制造材料及工藝選擇提供理論依據(jù)。
　　建立了在45號(hào)鋼表面熔覆制備新材料的溫度場(chǎng)有限元模型，考慮了材料的相變潛熱、熱物性參數(shù)以及對(duì)流換熱等隨溫度變化的因素，得出了在制備過(guò)程中試樣表面各點(diǎn)的溫度變化規(guī)律，確定了熔覆過(guò)程是一個(gè)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)。
　　根據(jù)齒輪工作條件選

3、取了合適的合金粉末，在45鋼試樣上完成了制備熔覆合金層的工藝試驗(yàn)，重點(diǎn)對(duì)激光熔覆掃描功率及掃描速度進(jìn)行研究，為激光熔覆齒輪確定了科學(xué)合理的工藝參數(shù)以及最佳的熔覆材料,將熔覆完成后的試樣進(jìn)行了金相組織分析、耐磨性能以及顯微硬度一系列研究，進(jìn)一步確定所選取粉末能夠滿足齒輪的工作條件。
　　完成了齒輪的修復(fù)再制造試驗(yàn)，設(shè)計(jì)了熔覆過(guò)程掃描工藝，采用跳齒掃描的方式進(jìn)行熔覆，進(jìn)一步證明了激光熔覆修復(fù)齒輪的可行性，熔覆后可在齒面獲得性能優(yōu)良的熔