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面齿轮蜗杆砂轮瞬时磨削温度数值分析模型
1
作者 王超 郭辉 +2 位作者 阮宇航 冉小平 赵宁 《机械传动》 北大核心 2025年第1期20-27,共8页
【目的】采用蜗杆砂轮磨削面齿轮时热量分布较为复杂,且集中在轮齿表层,易造成热变形和热损伤。为改善上述情况,建立了面齿轮蜗杆砂轮瞬时磨削温度的数值计算模型,来研究磨削温度的分布规律及其变化规律。【方法】首先,根据磨削过程中... 【目的】采用蜗杆砂轮磨削面齿轮时热量分布较为复杂,且集中在轮齿表层,易造成热变形和热损伤。为改善上述情况,建立了面齿轮蜗杆砂轮瞬时磨削温度的数值计算模型,来研究磨削温度的分布规律及其变化规律。【方法】首先,根据磨削过程中面齿轮和蜗杆砂轮的几何接触特性,利用二次曲面对瞬时接触区域进行拟合,推导得出瞬时磨削接触面积的计算式;其次,研究单颗磨粒在磨削过程中的受力情况,考虑磨削过程中瞬时参与磨削的磨粒数以及磨粒平均磨削厚度,得出瞬时磨削切向力和法向力;然后,分析磨削过程中热量的产生和传递规律,构建了面齿轮蜗杆砂轮瞬时磨削温度数值分析模型。最后,进行磨削温度测试试验,以评估所建模型的计算精度。【结果】分析结果表明,瞬时磨削温度在同一齿高位置处,从内径到外径明显逐渐增大;在同一齿宽位置处,从齿顶到齿根,温度逐渐升高但变化较小;瞬时磨削温度随磨削深度、进给速度、砂轮转速的增加而升高,其中,磨削深度和砂轮转速的影响较为显著。 展开更多
关键词 面齿轮 蜗杆砂轮磨齿 磨削面积 磨削温度
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基于安装调整的弧齿锥齿轮接触轨迹与传动误差优化 被引量：3
2
作者 王铭康 周长江 +2 位作者 刘义 洪健 侯圣文 《机械传动》 北大核心 2022年第1期65-72,共8页
接触轨迹和传动误差是评价弧齿锥齿轮啮合性能的关键指标,而安装错位会使接触轨迹发生偏移,改变传动误差的对称性和波动幅值。为此,基于安装调整提出了一种弧齿锥齿轮接触轨迹和传动误差的优化方法。通过约束装配条件与初始点传动比,建... 接触轨迹和传动误差是评价弧齿锥齿轮啮合性能的关键指标,而安装错位会使接触轨迹发生偏移,改变传动误差的对称性和波动幅值。为此,基于安装调整提出了一种弧齿锥齿轮接触轨迹和传动误差的优化方法。通过约束装配条件与初始点传动比,建立方程组,求解理论安装调整值;进而引入齿轮副安装错位,建立含安装错位的TCA算法;以安装错位为设计变量,预设接触轨迹和传动误差的特征参数,建立目标函数,并通过非线性优化算法进行求解。结果显示,优化后接触轨迹向齿面小端移动,加载后接触区会向齿面中部扩展,改善了承载接触性能;传动误差曲线下垂偏差量和波动幅值减小,有利于避免边缘接触和改善动态性能。 展开更多
关键词 弧齿锥齿轮 安装错位 齿面接触分析 接触轨迹 传动误差
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滚磨光整对齿轮表面完整性和性能的影响
3
作者 侯圣文 谭靓 +3 位作者 钟华 雷其平 卫少帅 董凡 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第6期1024-1030,共7页
以某型号重型卡车十二挡变速器斜齿轮为研究对象,研究了滚磨光整加工对齿轮表面粗糙度、表面形貌、显微硬度和残余应力的影响,获得了滚磨光整前后变速器传动效率和整箱噪声。试验结果表明,滚磨光整后齿面表面粗糙度R_(a)从0.815μm下降... 以某型号重型卡车十二挡变速器斜齿轮为研究对象,研究了滚磨光整加工对齿轮表面粗糙度、表面形貌、显微硬度和残余应力的影响,获得了滚磨光整前后变速器传动效率和整箱噪声。试验结果表明,滚磨光整后齿面表面粗糙度R_(a)从0.815μm下降到0.317μm,由喷丸强化加工产生的表面弹坑痕迹消失,表面形貌均匀一致。齿面显微硬度和残余压应力显著提升,表面残余压应力均超过1000 MPa,滚磨光整对齿面下深度大于0.02 mm的残余压应力无强化作用。滚磨光整后变速器综合传动效率提升约0.54%,平均噪声下降1~3 dB(A)。 展开更多
关键词 滚磨光整 齿轮 表面粗糙度 残余应力 传动效率
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基于统计模型的修形齿轮点接触混合润滑分析 被引量：3
4
作者 周长江 吕运延 +1 位作者 郑明 侯圣文 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1-10,共10页
基于平均Reynolds方程和Zhao-Maietta-Chang(ZMC)弹塑性接触模型,提出鼓形修形齿轮点接触混合润滑的计算方法。采用渐进网格加密法计算润滑特性参数,对比稳态点接触混合润滑模型的仿真结果,验证提出模型的正确性。分析齿轮传动啮入点、... 基于平均Reynolds方程和Zhao-Maietta-Chang(ZMC)弹塑性接触模型,提出鼓形修形齿轮点接触混合润滑的计算方法。采用渐进网格加密法计算润滑特性参数,对比稳态点接触混合润滑模型的仿真结果,验证提出模型的正确性。分析齿轮传动啮入点、节点和啮出点的润滑特性,研究齿轮几何参数、工况参数对鼓形修形齿面润滑特性的影响规律。结果表明:油膜压力、微凸体接触压力和总压力在啮入点处最大,啮出点处最小;名义油膜厚度在啮出点处最大,啮入点处最小;随着模数、压力角和转速的增加,油膜压力、微凸体接触压力与总压力降低,油膜厚度增加;随着功率和鼓形修形量的增大,油膜压力、微凸体接触压力和总压力增大,油膜厚度降低。因此,增大模数、压力角、转速和减小功率、鼓形修形量可改善粗糙齿面润滑状态。 展开更多
关键词 混合润滑 平均Reynolds方程 粗糙齿面 鼓形修形
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齿轮类零件滚磨光整加工技术现状及发展思考 被引量：11
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作者 杨英波 李文辉 +2 位作者 李东祥 侯圣文 杨胜强 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1-16,共16页
齿轮类零件是制约我国各类高端装备自主研发的核心基础件,齿轮表面质量对其长寿命、低噪声、高稳定性运行至关重要。在全面分析齿轮类零件多种不同光整加工工艺基础上,从形性协同、一体化普适高效加工的角度,明确了滚磨光整加工工艺改... 齿轮类零件是制约我国各类高端装备自主研发的核心基础件,齿轮表面质量对其长寿命、低噪声、高稳定性运行至关重要。在全面分析齿轮类零件多种不同光整加工工艺基础上,从形性协同、一体化普适高效加工的角度,明确了滚磨光整加工工艺改善齿轮类零件表面完整性的优势。在综合概述滚磨光整加工基本特征后,全面系统地综述了国内外有关齿轮类零件滚磨光整加工技术的研究与应用现状,归纳总结了不同工艺的技术原理、特点及适用范围。针对齿轮类零件滚磨光整加工现阶段存在的不同问题,立足优质高效、绿色普适和产业化实用的高质量发展理念,从齿轮结构特征、滚磨光整方式、加工表面演化、复合加工机理、介质基本特征和改性工艺组合等方面,提出了系统的新思考、新策略,对进一步推进齿轮类零件滚磨光整加工技术不断升级发展有积极的参考与借鉴。 展开更多
关键词 滚磨光整加工 齿轮类零件 表面完整性 形性协同抛磨 颗粒流场
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20MnCr5齿轮钢渗碳层弥散碳化物形成机理 被引量：2
6
作者 李阳 侯圣文 +1 位作者 贺尔康 张晓田 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期196-200,共5页
采用新开发的弥散渗碳工艺对20MnCr5齿轮钢进行渗碳淬火处理,采用光学显微镜研究析出物的显微组织。结果表明,在齿轮渗碳层一定深度范围内析出了两种不同种类的弥散分布的碳化物,晶界位置主要为大颗粒,其尺寸在1~5μm;晶内主要为小尺寸... 采用新开发的弥散渗碳工艺对20MnCr5齿轮钢进行渗碳淬火处理,采用光学显微镜研究析出物的显微组织。结果表明,在齿轮渗碳层一定深度范围内析出了两种不同种类的弥散分布的碳化物,晶界位置主要为大颗粒,其尺寸在1~5μm;晶内主要为小尺寸碳化物,其尺寸小于1μm,数量约占80%以上;并揭示了两种不同类型的碳化物的析出机理。 展开更多
关键词 渗碳热处理 弥散碳化物 尺寸分布 析出机理
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变速箱中间轴焊接结构多轴疲劳寿命分析方法 被引量：3
7
作者 曹蕾蕾 康凡军 +2 位作者 郭城臣 宋绪丁 吕文彻 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第13期1605-1610,1627,共7页
重载车辆传动系统具有大速比、大扭矩的特点,其变速箱中间轴焊接结构承受复杂工作载荷,焊缝处易发生多轴疲劳破坏。为了更准确有效地对中间轴焊接结构的疲劳寿命进行评估,基于多轴结构应力法提出一种重载车辆变速箱中间轴焊接结构疲劳... 重载车辆传动系统具有大速比、大扭矩的特点,其变速箱中间轴焊接结构承受复杂工作载荷,焊缝处易发生多轴疲劳破坏。为了更准确有效地对中间轴焊接结构的疲劳寿命进行评估,基于多轴结构应力法提出一种重载车辆变速箱中间轴焊接结构疲劳寿命分析方法,即建立含有焊缝细节的中间轴焊接结构有限元模型,求解得到焊缝危险点处的结构应力分量时间历程,并在结构应力平面上合成载荷路径,求得非比例加载路径的等效应力范围,最后结合主S-N曲线确定焊接结构的疲劳寿命。采用该方法分别对中间轴焊接结构的焊根、焊趾部位进行疲劳寿命分析并与疲劳台架试验结果进行对比,结果表明:分析得到的疲劳破坏位置和寿命值与疲劳台架试验结果均有良好的一致性,且焊根与焊趾寿命分析结果间的差异与已有文献多轴疲劳试验数据相一致,说明采用多轴结构应力法对变速箱中间轴焊接结构的疲劳寿命评估是可靠的。 展开更多
关键词 变速箱中间轴 焊接结构 多轴疲劳 多轴结构应力法 非比例载荷路径
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基于云图积分法的曲轴疲劳裂纹应力强度因子研究
8
作者 曹壮壮 吕文彻 +2 位作者 康凡军 王留涛 罗震 《机械研究与应用》 2022年第6期9-11,14,共4页
以某型整体式压缩机曲轴为研究对象,利用有限元软件建立含半圆形初始裂纹的曲轴有限元模型,采用云图积分法求解曲轴轴颈表面初始疲劳裂纹前缘的应力强度因子,并研究了其变化规律。此外,将云图积分法求得的裂纹尖端和自由边的应力强度因... 以某型整体式压缩机曲轴为研究对象,利用有限元软件建立含半圆形初始裂纹的曲轴有限元模型,采用云图积分法求解曲轴轴颈表面初始疲劳裂纹前缘的应力强度因子,并研究了其变化规律。此外,将云图积分法求得的裂纹尖端和自由边的应力强度因子数值解与应力强度因子手册获得的解析解进行了对比。之后,计算了不同裂纹大小对应的裂纹前端处的应力强度因子,讨论其影响规律,最后将应力强度因子与裂纹大小进行了拟合,为研究曲轴的裂纹扩展过程,以及预测其裂纹扩展剩余寿命提供理论依据。 展开更多
关键词 曲轴 应力强度因子 云图积分法
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