圓柱齒輪淬火計(jì)算機(jī)模擬研究.pdf

1、淬火是實(shí)現(xiàn)零件組織結(jié)構(gòu)變化的一個(gè)重要手段。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，淬火過程的計(jì)算機(jī)模擬成為研究在這一過程中零件溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)相互作用、相互影響、相互耦合的有效方法。 本文基于傳熱學(xué)基本原理，熱彈塑性理論，采用有限元分析軟件ANSYS，對(duì)材料為20CrMnTi的漸開線圓柱直齒內(nèi)齒輪的淬火冷卻過程進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算。 為了實(shí)現(xiàn)研究的目標(biāo)，首先用APDL編制了創(chuàng)建內(nèi)齒輪模擬幾何模型的程序，實(shí)現(xiàn)了齒輪參數(shù)化建模。所編制的繪制漸開

2、線圓柱齒輪的命令流程序適用于類似的齒輪，以后繪制類似的齒輪時(shí)，只需修改其中的某些參數(shù)即可。其次在淬火溫度場(chǎng)的模擬中，考慮了內(nèi)齒輪材料的熱物性參數(shù)和淬火介質(zhì)換熱系數(shù)的非線性，包含了相變潛熱與溫度場(chǎng)的耦合計(jì)算，為進(jìn)一步研究應(yīng)力場(chǎng)打下了基礎(chǔ)。 在對(duì)應(yīng)力場(chǎng)的模擬中，運(yùn)用增量理論及相應(yīng)的彈塑性本構(gòu)方程，并假設(shè)材料的塑性區(qū)滿足Prandtl-Reuss塑性流動(dòng)法則，考慮了材料非線性和溫度、相變對(duì)應(yīng)力的影響，并對(duì)淬火后內(nèi)齒輪的變形進(jìn)行了驗(yàn)證。