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硬齿面齿轮精密热滚挤技术的理论基础研究

周国祥  
【摘要】: 本文创新提出了用于硬齿面精加工的精密热滚挤技术。突破了传统的齿轮加工工艺,该技术采用形变热处理原理,把热处理过程和齿形加工过程统一起来,有利于提高效率、保证加工精度和齿轮的整体使用性能。 本论文的课题为辽宁省教育厅科技发展基金资助项目(编号:004402)。 文中分析了现代齿轮技术的发展趋势。对我国目前齿轮制造业的现状进行了剖析,并对传统硬齿面精加工方法进行了综述。阐明了应用热滚挤技术的必要性。 在对相关技术进行调查研究的基础上,论证了热滚挤在实际生产中应用的可能性。探讨了热滚挤的技术原理,提出了其关键技术,并对滚挤方案进行了分析和论证。 形变热处理原理的应用是热滚挤中一个重点研究的问题,它是保证轮齿材料性能的关键。通过分析热处理过程金相组织的变化规律,确定了最合理的形变热处理类型及其工艺参数。 双面无侧隙啮合是热滚挤加工的一个特点。文中对双面啮合过程作了详细的分析,并首次建立了无侧隙啮合条件下轮齿两侧面滑动系数变化的数学模型,讨论了其对轮齿塑性变形量的影响。建立了瞬时啮合接触点位置参数的数学模型,导出了双面啮合的基本方程。 轮齿的形变情况是决定齿形加工精度的因素。文中对轮齿变形的影响因素进行了分析总结。将轮齿简化为梯形悬臂梁,综合考虑各种弹性和塑性变形量的影响,建立了瞬时啮合接触点处的变形公式。通过实例对轮齿变形量进行了数值模拟计算,验证了变形理论的正确性。 最后,对热滚挤加工设备样机进行了设计,并提出了加工误差的消减措施。证明了热滚挤技术原理上的正确性,技术上的可行性,展示了此项技术的潜在优势和应用前景。


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