螺旋錐齒輪擺輾成形關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、螺旋錐齒輪具有傳動效率高、承載能力強(qiáng)、傳動平穩(wěn)平順、節(jié)省空間的特點(diǎn)，是差速器的核心部件。由于螺旋錐齒輪形狀復(fù)雜，長期以來依靠格里森等公司的專用機(jī)床切削加工。塑性成形螺旋錐齒輪具有節(jié)省材料，提高生產(chǎn)效率，提高齒輪強(qiáng)度和壽命的特點(diǎn)，克服了不易切削加工的缺點(diǎn)。擺輾是一種局部連續(xù)加壓塑性成形技術(shù)，減少了精密模鍛成形力，是一種新的螺旋錐齒輪塑性成形方法，有著廣闊的發(fā)展空間。擺輾螺旋錐齒輪作為一種新的工藝，制定工藝缺少相關(guān)的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。又由于螺旋錐

2、齒輪齒線長而彎曲，在擺輾成形過程中金屬流動復(fù)雜，模具經(jīng)常斷裂失效，是擺輾成形工藝實施的瓶頸。因而需要對金屬流動，模具受力和成形力變化特點(diǎn)等問題進(jìn)行深入研究，以促進(jìn)該工藝的進(jìn)一步發(fā)展和實施。本文基于塑性有限元的方法，對螺旋錐齒輪擺輾成形過程中關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。主要研究結(jié)果如下： ⑴基于UGNX軟件，在編程生成螺旋錐齒輪齒線基礎(chǔ)上，建立了格里森螺旋錐齒輪參數(shù)化精確3D模型和模具模型。 ⑵基于DEFORM—3D有限元分析軟件，

3、對螺旋錐齒輪擺輾成形過程進(jìn)行了模擬分析。通過對螺旋錐齒輪擺輾成形過程進(jìn)行研究，獲得擺輾過程中各階段的變形與載荷之間關(guān)系，得到齒形填充過程特點(diǎn)；通過對螺旋錐齒輪齒項和齒根凸凹面內(nèi)外端和中間點(diǎn)的變形情況進(jìn)行分析，得到外端的不容易充滿的原因；借助鉛試件成形驗證了螺旋錐齒輪擺輾成形模擬過程。 ⑶針對擺輾成形過程最后階段飛邊面積較大與載荷過大特點(diǎn)，提出對擺頭形狀改進(jìn)方法，減少了飛邊面積，從而使得成形力減少了1/3。通過模擬和理論計算的方法