面齒輪磨削表層殘余應力的研究與分析.pdf

1、面齒輪傳動是一種特殊的錐齒輪傳動形式，是應用于現(xiàn)代工業(yè)行業(yè)中的一種重要的傳動方式。但是隨著對面齒輪加工精度的逐步提高，怎樣加工出具有高精度復雜齒面的面齒輪成為工業(yè)制造業(yè)的一個關鍵性問題。對于高精度的面齒輪的加工，一般采用的是磨齒加工技術。本文就以研究面齒輪磨齒磨削溫度場及表面殘余應力方面進行了一系列的研究。
　　基于齒輪嚙合原理、微分幾何等理論，建立面齒輪的加工坐標系和加工刀具、加工機床的坐標系。通過相關矩陣計算得到蝶形砂輪加工面

2、齒輪的齒面方程。再應用MATLAB的離散點的坐標進行相關的擬合，得到面齒輪齒面模型。最后在PRO/E中得到面齒輪的三維實體模型，為后面溫度場、應力場分析打下很好的基礎。
　　通過橢圓接觸原理，在面齒輪齒面點磨削的基礎上，求解出面齒輪溫度場點磨削分析中的相關分析參數(shù)，如接觸弧長，接觸寬度等。對面齒輪齒面的各個方向上的點進行點磨削溫度場分析，由ANSYS有限元分析導出分析結果。通過齒長方向和齒高方向?qū)X面上的磨削溫度進行總結，并通過齒

3、面曲率的理論分析對分析結果做出解釋。最后使用紅外測溫儀對齒面進行實際溫度測量，得到的結果與有限元分析結果相一致。
　　對面齒輪磨齒齒面殘余應力做了ANSYS有限元模擬與分析。結果表明:磨削后的面齒輪齒面上為殘余壓應力,齒面里層為殘余拉應力;其齒面的殘余應力的大小跟磨削條件和磨削用量有關，并著重分析了幾個磨削用量對其造成影響的變化。并通過采用x射線衍射法測量出面齒輪齒面的表層殘余應力分布，并與仿真模擬出來的結果進行對比，誤差率較小，