学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

汽车双联齿轮坯三辊横轧成形规律研究

作　者: 周秀梅
导　师: 华林；时大方
学　校: 武汉理工大学
专　业: 材料工程
关键词: 双联齿轮坯三辊横轧理论分析数值模拟试验
分类号: TG335
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 44次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

双联齿轮是机械、汽车、船舶、飞机行业中广泛使用的基础零件,其轮坯几何特征为带双台阶的饼类形状。对于此结构零件的传统制造技术为锻造制坯,切削加工,此制造工艺在生产中表现出能耗大、材耗大、效率低等缺点。随着低碳社会的到来,各行各业发展要求趋于低能耗、低污染及低排放,因此,就双联齿轮坯的成形,本文提出了一种节能减排的制造新工艺-三辊横轧工艺。三辊横轧工艺属于连续局部塑性成形工艺,具有节材、节时、高效、小振动冲击、低成本等显著技术经济优点。同时,双联齿轮坯三辊横轧也是一种非稳定和高度非线性的成形工艺,且受到多因素耦合效应影响。因而,为使三辊横轧新技术发挥它的优势应用于实际生产,本文从理论方面、数值模拟方面及试验方面进行了基础性的研究,主要工作如下：1.理论分析。建立了合理的双联齿轮坯三辊横轧咬入模型、轧制运动模型以及主动辊位移计算模型,推导出了双联齿轮坯三辊横轧咬入条件、轧制过程中工件瞬时尺寸和旋转速度的表达式以及完成工件成形所需主动辊总进给量表达式,并分析了影响因素以及影响规律。2.数值模拟。建立了双联齿轮坯三辊横轧热力耦合有限模型,且理论上验证了其有效性。同时基于有效的有限元模型,揭示了双联齿轮坯三辊横轧过程中的基本成形规律,探究了各工艺参数对轧后工件变形和温度分布不均匀性、轧制力以及轧制力矩的影响规律。3.试验。为满足双联齿轮坯三辊横轧后续试验的需要,对实验室现有的新型立式数控热轧环机进行了简单改造,并设计了相应轧辊、工件以及工艺参数。

全文目录

中文摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-14
  1.1 双联齿轮轮坯成形方法的研究现状  9-11
  1.2 双联齿轮坯三辊横轧成形方法的提出  11-12
  1.3 课题研究的目的和意义  12-13
  1.4 课题来源和主要研究内容  13-14
第2章双联齿轮坯三辊横轧静力学和运动学分析  14-23
  2.1 工件三辊横轧静力学分析  14-16
  2.2 工件三辊横轧运动学分析  16-22
    2.2.1 主动辊总位移计算  16-17
    2.2.2 工件成形运动规律  17-19
    2.2.3 工件运动影响因素和变化规律  19-22
  2.3 本章小结  22-23
第3章双联齿轮坯三辊横轧成形有限元建模  23-32
  3.1 ABAQUS有限元软件概述  23
  3.2 双联齿轮坯三辊横轧过程模拟流程  23-25
  3.3 双联齿轮坯三辊横轧过程建模  25-30
    3.3.1 几何建模及装配  25-26
    3.3.2 分析步定义  26-27
    3.3.3 接触定义  27-28
    3.3.4 约束和载荷  28
    3.3.5 网格划分  28-30
    3.3.6 计算及结果后处理  30
  3.4 双联齿轮坯三辊横轧有限元模型的验证  30-31
  3.5 本章小结  31-32
第4章双联齿轮坯三辊横轧有限元模拟分析  32-63
  4.1 双联齿轮坯三辊横轧基本成形规律  32-38
    4.1.1 等效应变演变规律  32-35
    4.1.2 温度演变规律  35-38
    4.1.3 轧制力能参数分布规律  38
  4.2 工艺参数对三辊横轧成形的作用规律  38-61
    4.2.1 工艺参数的选定  39-41
    4.2.2 工艺参数对工件变形不均匀性的影响  41-50
    4.2.3 工艺参数对工件温度分布不均匀性的影响  50-56
    4.2.4 工艺参数对力能参数分布的影响  56-61
  4.3 本章小结  61-63
第5章双联齿轮坯三辊横轧试验方案设计  63-68
  5.1 确定合理的试验方案  63-67
    5.1.1 试验设备、模具以及毛坯  63-66
    5.1.2 工艺参数设计  66-67
  5.2 本章小结  67-68
第6章结论与展望  68-70
  6.1 结论  68
  6.2 展望  68-70
参考文献  70-74
致谢  74-75
攻读硕士期间发表的论文  75

汽车双联齿轮坯三辊横轧成形规律研究

内容摘要

全文目录

相似论文