滲碳圓柱齒輪淬火過程的數(shù)值模擬.pdf

1、熱處理是齒輪熱加工的最后一道工序，而滲碳淬火是熱處理的重要環(huán)節(jié)。滲碳淬火后使齒輪輪齒表面和內(nèi)部形成殘余應(yīng)力，殘余應(yīng)力對齒輪的抗疲勞強(qiáng)度、加工精度和抗腐蝕能力有顯著的影響。但在實(shí)際工作中，傳統(tǒng)的方法對于測量殘余應(yīng)力的分布有很多限制和不足，而且也很難精確地跟蹤試件表面和內(nèi)部的應(yīng)力場變化。因此采用有限元模擬的方法，研究滲碳齒輪在淬火過程中的應(yīng)力場變化，以及最終殘余應(yīng)力的分布具有重要的工程實(shí)際意義。
　　本文基于熱傳學(xué)基本原理，熱彈塑性理

2、論，采用有限元軟件ANSYS，對滲碳圓柱齒輪淬火冷卻過程的溫度場和應(yīng)力場進(jìn)行了數(shù)值模擬。根據(jù)模擬需要，將參數(shù)連續(xù)變化的滲碳層簡化為階梯變化，利用 APDL語言編制了創(chuàng)建圓柱直齒輪模型以及滲碳層模型，各種材料參數(shù)的輸入的命令流文件，可方便模型和參數(shù)的修改，實(shí)現(xiàn)模擬滲碳齒輪淬火過程的參數(shù)化分析。
　　通過模擬計算，研究了滲碳圓柱齒輪在整個淬火過程中溫度場和應(yīng)力場的變化規(guī)律，以及最終齒輪輪齒殘余應(yīng)力的分布情況。并對殘余應(yīng)力場的分布特點(diǎn)進(jìn)