直齿圆柱齿轮冷精锻成形过程数值模拟分析

对直齿圆柱齿轮冷精锻成形过程进行了三维大变形弹塑性有限元数值模拟。对闭式模锻预锻及以闭式模锻、孔分流及约束分流为终锻的两步成形过程的流动情况进行了数值分析。数值模拟结果及前期的工艺试验表明：终锻中采取分流、尤其是约束孔分流措施对于降低工作载荷、提高角隅充填能力十分有利，采用矩阵变换技术解决因引入边界摩擦及滑动约束带来的刚度阵非对称问题较为简单、合理、有效。     

拖拉机大齿轮两步锻造数值模拟

采用弹塑性有限元法对拖拉机大齿轮两步锻造过程进行数值模拟 ,得到锻造过程中工件的应变场和应力场及各工步模具型腔充满状况。表明锻造中间坯形状和终锻充满情况良好 ,与实际结果一致。对实际齿轮锻造中工艺参数选择和模具结构设计起到了指导作用     

挡位齿轮坯闭式精锻缺陷有限元分析与工艺优化

采用刚塑性有限元法,对挡位齿轮坯闭式精锻成形缺陷进行仿真预测分析.通过对模具局部型腔在不同的拔模斜度和圆角半径条件下成形过程的正交对比模拟,跟踪描述了各种缺陷的形成过程,分析了缺陷的成因,定量给出了不产生折叠、刮料、充不满等缺陷的极限结构工艺参数范围图;针对齿轮类锻件实际生产中筋部位置度精度较低以及成形载荷过高的问题,基于分流原理设计了分流精锻成形工艺方案,通过模拟分析金属的流动规律,位置度精度控制在0.08 mm以内,成形载荷也降低了20％～ 40％,经过生产试制分析,其试验结果与数值模拟吻合较好.     

钢质直齿圆柱齿轮冷精锻技术研究

系统研究了钢质齿齿圆柱齿轮精锻成形工艺及相关技术,提出了齿形凹模修正设计方法,采用闭式镦挤－约束孔分流两步成形法冷精锻出具有较高精度的钢质直齿圆柱齿轮。     

不同凹模形式下直齿轮挤压成形数值模拟研究

齿轮挤压是一个三维非稳态塑性成形过程,变形机制十分复杂.采用三维有限元分析软件DEFORM-3D对固定凹模和浮动凹模两种形式下,直齿轮冲挤-镦挤成形过程进行了数值模拟.通过分析比较金属材料内部的应变场的分布、挤压栽荷和温度的变化,以及工艺参数对成形过程的影响,认为采用浮动凹模结构不仅有利于齿腔角部金属的充满,还可以极大地降低金属在成形终了阶段的变形力,从而为直齿轮精锻成形工艺的实用化提供一定的理论依据.     

直廓内齿与渐开线齿轮啮合传动计算与噪声试验

提出用直线齿廓替代内齿轮的渐开线齿廓,使渗碳淬火后的内齿轮易于成形磨齿.利用齿面接触分析(TCA)和承载接触分析(LTCA)技术,研究分析直廓内齿轮与渐开线齿轮啮合的受力状态、齿间载荷分配、传动误差.通过台架试验,采集渐开线内齿轮行星减速器和直廓内齿轮行星减速器在不同转速和载荷下的噪声,进行对比分析,研究直廓内齿轮传动的动态性能.直廓内齿轮传动有"修缘"的特点,承载下的传动误差波动比空载小得多.     

错齿盘铣刀多齿铣削机理分析

错齿盘铣刀由刀体和可转位刀片组成,安装在铣齿机上在可进行齿轮成形铣削工艺,属于非自由强力铣削。切削载荷、切削耐用度与加工精度是研究其切削机理的关键内容。在研究切削载荷方面,通过建立的切屑拓扑结构,应用TFEA方法,结合刀具的结构以及加工参数,采用非线性指数方程,建立切削载荷模型。采用电流测试的方法进行有效验证。由于机床的横向方向与齿形方向一致,同时是刚性薄弱方向,综合考虑三向切削载荷而不是平面切削载荷,比较三向切削载荷幅值、相位在成形时刻的变化情况。基于相位的变化,产生相位一致和相位相反两种情况,进而产生负向误差和正向误差。结合Z向运动位移,预测不同切削参数下加工精度的变化趋势,为现场加工提供指导作用。     

重卡车桥锻造锥齿轮热锻与冷精整组合成形技术

我国用于重型卡车车桥差速器主齿轮,由于其主动轮尺寸较大,采用一火两锻工艺难以控制其表面氧化及成型的要求,故采用两火三段的制造工艺。对热锻工艺制造坯工艺与热锻与冷精整组合成形工艺进行对比研究,通过实例阐述热锻与冷精整组合成形工艺;分析齿轮表面质量、传动平稳性和使用寿命;分析精整模具使用寿命;分析锻造设备投入等方面。结果表明热锻与冷精整型组合成形技术,是一种制造大尺寸、形状精度、表面质量好和机械强度高锥齿轮精密成形技术。     

渐开线圆柱齿轮的三维参数化造型——周娟南昌齿轮有限公司

一、引言齿轮造型与理论尺寸的误差直接影响对齿轮的有限元分析和齿轮产品的CAM制造精度,目前对工程中常用的渐开线圆柱齿轮的三维造型理论与方法,在齿根过渡曲线处仍采用近似的圆弧代替,变位齿轮的造型仍为空白,势必会直接影响对齿轮的弯曲强度校核的准确性。本文结合渐开线圆柱齿轮的理论和UG的三维造型表达式及扫掠功能,用参数化理论画出齿轮的端面齿形,再通过螺旋线扫掠成齿轮实体。二、齿轮的扫掠成形齿轮的扫掠成形必须有两个已知条件:截面线和引导线。1.截面线的生成1.1表达式的建立斜齿轮的端面齿形为渐开线,因此无论是直齿还是斜…     

螺旋锥齿轮硬齿面高速铣削与计算机切齿仿真

螺旋锥齿轮副的成形法大轮,利用合适的成形铣刀,在通用的立式加工中心上,可以实现热处理后硬齿面的高速铣削。利用局部综合法可进行整个齿轮副的加工参数设计,并由加工参数得到齿轮副的齿面方程。利用计算机技术可以对轮齿进行图形仿真,并可完成齿轮副的三维造型,为进一步利用有限元软件进行分析打下基础。在加工之前,便可对齿轮副的齿形进行检查,防止齿形发生异常;可以测量齿形数据,以确定高速铣削用成形铣刀的尺寸数据。     

螺旋伞齿轮摆动辗压试验

根据汽车后桥从动螺旋伞齿轮的锻件图设计并制造了预制坯和辗压试验模具;铅试件辗压试验结果证明辗压成形工艺和模具设计的可行性;成形试验和网格试验分别显示了齿形的充填过程和内部金属网格的变化趋势,揭示出从动螺旋伞齿轮辗压成形金属流动规律和应变分布状态;测试了螺旋伞齿轮辗压力-压下量曲线,提出了消除齿端充填不足的主要措施.     

大模数直齿圆柱齿轮精锻模具的设计

利用积极摩擦一步成形的工艺方案设计大模数直齿圆柱齿轮精锻模具,以工业纯铅为试样进行试验,结果表明:利用积极摩擦作用和新型飞边结构形式能够有效保证直齿圆柱齿轮精锻时齿腔充满,但同时增加了变形力。     

主动螺旋伞齿轮闭塞挤压的成形分析

分析了主动螺旋伞齿轮闭塞挤压的金属流动路线,设计了预制坯的形状。成形试验获得了金属充填齿形腔的流动模式,提出采用专用双动压力机或在通用压力机上采用特殊模具实现坯料双向挤压的成形方法。网格试验显示,塑性加工的螺旋伞齿轮金属纤维连续而致密,揭示了塑性加工齿轮强度高和使用寿命长的原因。刚塑性有限元模拟结果进一步揭示了螺旋伞齿轮塑性成形机理。有限元计算结果与试验结果的比较,证明采用有限元法研究螺旋伞齿轮闭塞挤压工艺是可行的。     

连杆类锻件初成形辊锻工艺

辊锻过程中金属变形及流动,与一般模锻工艺相比存在较大的差异,因而其工艺设计及初成形道次模具、整形模具设计也不同于常规模锻工艺。本文结合辊锻工艺特点,全面地阐述了连杆初成形辊锻时工艺设计、初成形模具设计,以及整形模具设计计算。     

基于外力估计的并联机器人柔顺控制策略研究

针对并联机器人在作业过程中的位置精确控制及柔顺控制问题,提出了基于外力估计的并联机器人柔顺控制策略,实现并联机器人在作业过程中位置和力的高性能动态交互。基于外力估计的柔顺控制实现过程中,考虑到接触力传感器成本较高,提出一种无传感器外力估计的方法。首先建立并联机器人以及伺服运动系统动力学模型,利用所建立的动力学模型和电机的电流反馈值来估算外力作用时机器人关节力的变化。其次根据估算的并联机器人关节力,设计基于位置的阻抗控制,使并联机器人末端执行器与环境柔性接触,确保并联机器人的作业精准度与柔顺度。最后选取合适的阻抗控制参数,对所提出的柔顺控制策略进行仿真分析并且在搭建的实验平台上进行了实验验证,实验结果表明所提出的方法可以实现并联机器人的精确柔顺作业。     

基于立体视觉的农机热锻件测量系统设计

为解决农机热态锻件的在线尺寸测量问题,提出了一种基于计算机双目立体视觉的解决方案。针对热锻件的图像获取、特征提取、图像匹配和三维重建等问题展开研究,分别采用光谱选择性图像采集方案、形态学角点和轮廓提取方案,基于标定立体校正的快速匹配和重建方案,构建了一套在线测量系统。为提高系统的实时性,采用Open CV计算机视觉库函数实现相应算法。以一个被加热至1 000℃圆柱体锻件为试验对象,测量结果直径相对误差为2.20%,高度相对误差为1.81%,用时87s。试验结果表明:所提出的农机高温热锻件几何参数测量方法能够满足锻造生产现场对尺寸测量实时、精确、高效的要求。     

改进阻尼特性的内置平行双线圈磁流变阻尼器研究

提出了一种内置平行双线圈的磁流变阻尼器。推导了径向流和环形流磁流变阻尼器的压降数学模型。比较了具有串联双线圈的常规磁流变阻尼器和所提出的磁流变阻尼器的阻尼性能。分别对提出的磁流变阻尼器和常规磁流变阻尼器进行了电磁分析,从而验证所提出的磁流变阻尼器的原理并获得其磁路的磁特性。利用数值模拟分析比较了2种磁流变阻尼器的阻尼性能,分析结果表明内置平行双线圈的磁流变阻尼器具有更好的阻尼性能。依据所提出的磁流变阻尼器的结构原理制作了原型样机,通过实验验证了其阻尼性能的优越性。实验结果显示所提出的磁流变阻尼器的最大阻尼力约是常规磁流变阻尼器的1.86倍,等效阻尼约为常规磁流变等效阻尼的2倍。     

开式模锻工艺与模具整体优化设计

根据开式模锻型腔充满阶段的金属流动特征提出一种新的金属流动模型，由此推导出各主要参数之间的定量对应关系，将这些定量对应关系应用于工程设计，能有效解决开式模锻工艺五模具设计中的主要参数优化问题。