風(fēng)電齒輪滲碳淬火變形研究.pdf

1、風(fēng)電齒輪是風(fēng)電設(shè)備上的重要零部件,表面硬度和耐磨性是影響其使用性能的重要指標(biāo)。為了提高風(fēng)電齒輪表面的硬度和耐磨性,在加工過程中需要對(duì)風(fēng)電齒輪進(jìn)行熱處理。熱處理在提高風(fēng)電齒輪機(jī)械性能的同時(shí)也帶來了齒輪變形問題。本文針對(duì)某型號(hào)風(fēng)電輸出大齒輪的熱處理變形開展了相關(guān)的理論和實(shí)驗(yàn)研究,獲得了該齒輪熱處理變形的規(guī)律和機(jī)制。主要研究工作和成果如下:
　　1.對(duì)齒輪滲碳過程進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬和實(shí)驗(yàn)研究。建立了齒輪滲碳過程的數(shù)值分析模型,并通過化學(xué)剝

2、層實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。分別采用化學(xué)剝層法、顯微金相法、有效硬化層法研究了18CrNiMo7-6材質(zhì)鋼滲碳層深度,通過對(duì)比試驗(yàn)研究了18CrNiMo7-6鋼有效硬化層的界限碳濃度,結(jié)果顯示不同滲碳工藝下的有效硬化層界限碳濃度基本在0.35％左右。
　　2.基于滲碳數(shù)值模擬的結(jié)果,對(duì)齒輪滲碳淬火的整個(gè)熱處理過程進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。采用JMatPro軟件對(duì)18CrNiMo7-6材料的熱物性參數(shù)、機(jī)械性能參數(shù)、相變轉(zhuǎn)變曲線數(shù)據(jù)

3、進(jìn)行了準(zhǔn)確地提取。數(shù)值模擬中硝鹽、水淬邊界參數(shù)通過“熱傳導(dǎo)逆向迭代逼近法”獲取,強(qiáng)制空冷和自然空冷的熱交換綜合考慮空氣的輻射和對(duì)流影響,空冷邊界參數(shù)的加載基于傳熱學(xué)理論推導(dǎo)的函數(shù)。結(jié)果表明數(shù)值計(jì)算的溫度場(chǎng)、組織場(chǎng)、應(yīng)力結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值吻合,本文采用的數(shù)值計(jì)算方法具有較高精度。
　　3.開展了某型號(hào)輸出大齒輪滲碳淬火的變形規(guī)律和機(jī)理研究。在熱處理各工序前后對(duì)齒輪的特征尺寸齒頂圓直徑、公法線長(zhǎng)度、橢圓度、錐度進(jìn)行了測(cè)量?；谙嚓P(guān)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理