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机械传动2025年第05期:成形法加工弧齿锥齿轮齿面残余应力仿真分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:代鹏举;张丰收;孟庆辉;

单位:河南科技大学机电工程学院;中信重工工程技术有限责任公司;

摘要:【目的】为探究弧齿锥齿轮成形法切削加工中切削速度、切削深度、进给量对齿面残余应力的影响规律,优化加工参数,根据成形法加工特点建立三维斜角切削仿真模型。【方法】采用单因素法和响应曲面法进行仿真,对各切削用量对齿面残余应力的影响进行分析,建立曲面响应预测模型求解最优切削参数组合,并进行试验验证。【结果】结果表明,轮齿已加工表面呈现为拉应力,沿层深迅速转变为压应力,然后逐渐减小为0;切削速度增大,加工表面残余拉应力增大,工件内部最大残余压应力有所减小;进给量对齿面残余应力影响最大,进给量增大,表面和硬化层内部残余应力均明显增大,应力层深增大;切削深度变化对齿面残余应力影响较小;齿面残余应力预测值与试验的相对误差值最大为6.17%,验证了仿真切削对残余应力进行预测的可行性。

关键词:弧齿锥齿轮;;斜角切削;;有限元仿真;;残余应力;;响应曲面法

基金资助:国家重点专项(J2019-VⅡ-0017-0159)