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塑性工程学报2025年第08期:圆柱齿轮横轧成形力理论分析与试验研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:马自勇;王梓隆;杨伟;胡庆渊;朱云锆;

单位:太原科技大学机械工程学院;海安太原科大高端装备及轨道交通技术研发中心;

摘要:利用等温压缩试验得到40CrNiMo齿轮钢在不同温度和应变速率下的真实应力-真实应变曲线,构建了其修正的Johnson-Cook本构模型;基于薄片法与积分法,推导出成形过程中齿形轧辊与工件的接触面积公式,建立了圆柱齿轮横轧成形力理论模型;最后以模数为1.75 mm,压力角为20°,齿数为46的直齿圆柱齿轮横轧为例,通过有限元模拟和横轧试验对模型进行了验证。结果表明,在单齿和双齿模型中横轧成形力的理论最大值与模拟最大值相对误差分别为1.23%和10.08%,成形力理论最大值与试验最大值相对误差为4.48%。

关键词:圆柱齿轮;;横轧成形;;本构模型;;成形力;;横轧试验

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52205401);; 山西省重点研发计划项目(202202150401010);; 山西省应用基础研究计划青年项目(201901D211292);; 来晋工作优秀博士资助项目(20202036)