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基于渗碳−啮合耦合效应的弧齿锥齿轮热处理变形半解析预测方法 被引量：1
1
作者 杜文龙 陈唐炜 +4 位作者 张建兴 丁撼 王智泉 荣士锋 周镇宇 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期487-500,共14页
对传统的齿轮热处理研究大多基于商业软件进行,其求解精度高,但耗时较长,为此,提出一种兼顾精度与效率的新的用于预测渗碳-啮合耦合效应对齿面热处理变形影响的半解析预测方法。将数值加载接触分析(NLTCA)与齿面渗碳相结合,确定机床加... 对传统的齿轮热处理研究大多基于商业软件进行,其求解精度高,但耗时较长,为此,提出一种兼顾精度与效率的新的用于预测渗碳-啮合耦合效应对齿面热处理变形影响的半解析预测方法。将数值加载接触分析(NLTCA)与齿面渗碳相结合,确定机床加工参数与齿面热处理变形之间的半解析泛函关系;采用线性规划方法对瞬时椭圆接触中心的渗碳-啮合耦合效应进行求解,并通过Newton-Raphson迭代法预测考虑渗碳-啮合耦合效应的整个齿面的热处理变形。以航空航天领域中应用的非正交弧齿锥齿轮为例,验证耦合效应对热处理变形的影响。研究结果表明:所提出的半解析预测方法能够高效精确地求解齿面热处理变形,这可为具有高精度、高效率和高性能要求的弧齿锥齿轮制造提供参考。 展开更多
关键词 弧齿锥齿轮 渗碳-啮合耦合效应 热处理变形 半解析预测方法
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基于响应曲面法的弧齿锥齿轮渗碳淬火工艺参数优化
2
作者 丰瑞博 徐红玉 张丰收 《金属热处理》 北大核心 2025年第5期293-299,共7页
为探明18Cr2Ni4WA钢弧齿锥齿轮在渗碳淬火处理过程中,渗碳温度、渗碳时间、淬火温度等参数对齿轮畸变及硬度的影响规律,使用Deform软件模拟齿轮渗碳淬火过程,基于响应曲面法研究不同工艺参数组合的交互作用对畸变量及齿面硬度的影响,对... 为探明18Cr2Ni4WA钢弧齿锥齿轮在渗碳淬火处理过程中,渗碳温度、渗碳时间、淬火温度等参数对齿轮畸变及硬度的影响规律,使用Deform软件模拟齿轮渗碳淬火过程,基于响应曲面法研究不同工艺参数组合的交互作用对畸变量及齿面硬度的影响,对建立的目标响应曲面模型进行显著性检验,通过响应曲面优化获得最优工艺参数组合,并设置了对照组通过模拟验证了其准确性。 展开更多
关键词 弧齿锥齿轮 渗碳淬火 DEFORM软件 响应曲面法 参数优化
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18Cr2Ni4WA钢弧齿锥齿轮淬火工艺参数优化研究
3
作者 丰瑞博 徐红玉 +1 位作者 张丰收 李莉 《机械传动》 北大核心 2025年第6期124-130,共7页
【目的】探明18Cr2Ni4WA钢弧齿锥齿轮热处理过程中淬火工艺参数(淬火温度、时间、油温)对齿轮变形量及硬度的影响规律,确定范围内最优淬火工艺参数组合。【方法】设计正交试验,使用Deform软件模拟齿轮热处理;基于试验数据,采用灰色关联... 【目的】探明18Cr2Ni4WA钢弧齿锥齿轮热处理过程中淬火工艺参数(淬火温度、时间、油温)对齿轮变形量及硬度的影响规律,确定范围内最优淬火工艺参数组合。【方法】设计正交试验,使用Deform软件模拟齿轮热处理;基于试验数据,采用灰色关联分析法,将变形量与硬度的多目标优化问题转化为单目标灰色关联度优化问题;基于主效应分析法,分析各工艺参数对齿轮变形量及硬度的影响规律;建立灰色关联度与工艺参数间的回归模型,验证模型的准确性。【结果】主效应分析结果表明,淬火温度对变形量影响最显著,油温对硬度影响最显著。最优淬火工艺参数组合:淬火温度820℃、淬火时间1 200 s、淬火油温20℃,在该参数组合下试验齿轮变形量与硬度为全局最优。 展开更多
关键词 弧齿锥齿轮 热处理 DEFORM软件 灰色关联分析 工艺参数优化
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基于数值模拟的20MnCr5钢齿轮渗碳淬火工艺优化
4
作者 王承霖 何非 +1 位作者 文超 周玉龙 《金属加工(热加工)》 2025年第9期81-90,共10页
针对渗碳淬火工艺生产能耗巨大的问题,在保证20MnCr5钢齿轮表面硬度的前提下,对其工艺设定参数进行改进研究。综合分析温度、组织及硬度多场耦合,建立渗碳淬火理论计算模型。根据齿轮材料成分,利用JMatPro软件计算材料性能参数。通过正... 针对渗碳淬火工艺生产能耗巨大的问题,在保证20MnCr5钢齿轮表面硬度的前提下,对其工艺设定参数进行改进研究。综合分析温度、组织及硬度多场耦合,建立渗碳淬火理论计算模型。根据齿轮材料成分,利用JMatPro软件计算材料性能参数。通过正交试验设计多组模拟试验,并用有限元软件Deform模拟工艺过程。根据模拟硬度结果,分别对渗碳温度、渗碳时间、淬火温度、回火温度及回火时间进行极差分析,探讨各参数对表面硬度的影响。结果表明:淬火温度越低,齿轮表面硬度越高。最终选取的工艺方案与原方案相比,20MnCr5钢齿轮表面硬度提高了2.2HRC,同时降低了生产能耗,可为实际生产提供参考。 展开更多
关键词 20MnCr5钢 渗碳淬火 有限元 正交试验 极差分析
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双渐开线齿轮调质处理过程残余应力分析
5
作者 沈成 郝文斐 +1 位作者 张晓楠 樊智敏 《舰船电子工程》 2025年第7期187-192,217,共7页
采用有限元方法,研究45钢双渐开线齿轮调质处理过程残余应力的分布情况。利用JMatPro软件建立了45钢材料性能数据库;利用DEFROM软件,进行齿轮调质处理工艺仿真,分别分析淬火和回火后齿轮内部相变及残余应力分布情况。研究结果表明:热处... 采用有限元方法,研究45钢双渐开线齿轮调质处理过程残余应力的分布情况。利用JMatPro软件建立了45钢材料性能数据库;利用DEFROM软件,进行齿轮调质处理工艺仿真,分别分析淬火和回火后齿轮内部相变及残余应力分布情况。研究结果表明:热处理后齿轮表面呈压应力,芯部呈拉应力;淬火后拉应力最大值39.97 MPa,压应力最大值为114.83 MPa,回火后齿轮内部残余应力明显降低,拉应力最大值为7.57 MPa,压应力最大值为-25.5 MPa;回火温度每升高50℃,残余应力平均下降20.5%,13.3%,4.9%,但硬度会降低。 展开更多
关键词 JMatPro DEFORM 双渐开线齿轮 残余应力
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20CrMnTi钢渗碳齿轮断齿失效分析 被引量：17
6
作者 雷淑梅 匡同春 +2 位作者 陈丽凤 尹诗衡 张美英 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期88-91,共4页
摩托车发动机上的20CrMnTi钢制齿轮运行13个月后断齿。对失效齿轮的化学成分、显微组织和渗碳层显微硬度进行综合分析,并采用电子探针和能谱仪分别对断口形貌及夹杂物进行观察和微区成分分析。结果表明,粗大夹杂物是导致齿轮断齿失效的... 摩托车发动机上的20CrMnTi钢制齿轮运行13个月后断齿。对失效齿轮的化学成分、显微组织和渗碳层显微硬度进行综合分析,并采用电子探针和能谱仪分别对断口形貌及夹杂物进行观察和微区成分分析。结果表明,粗大夹杂物是导致齿轮断齿失效的主要原因。 展开更多
关键词 齿轮 20CRMNTI钢 渗碳 断裂 失效分析
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齿轮表面强化技术研究现状 被引量：26
7
作者 田亚媛 瞿皎 +1 位作者 秦亮 崔国栋 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第24期211-215,共5页
在传统的齿轮表面强化技术的基础上,重点阐述了新兴的齿轮表面强化技术和齿轮表面复合强化技术,详细介绍了目前广泛使用的新型齿轮表面强化技术的基本原理和技术特点,分析了国内外齿轮表面复合强化技术的研究现状与进展,展望了未来齿轮... 在传统的齿轮表面强化技术的基础上,重点阐述了新兴的齿轮表面强化技术和齿轮表面复合强化技术,详细介绍了目前广泛使用的新型齿轮表面强化技术的基本原理和技术特点,分析了国内外齿轮表面复合强化技术的研究现状与进展,展望了未来齿轮表面强化技术的发展趋势。 展开更多
关键词 齿轮 表面强化技术 研究现状
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渗碳淬火齿轮畸变控制技术的研究现状 被引量：27
8
作者 李宝奎 王爱香 顾敏 《金属热处理》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期6-11,共6页
介绍了渗碳淬火零件热处理畸变的原因,分析了热处理内应力的形成过程。根据硬齿面齿轮生产现状,分析了影响渗碳淬火齿轮畸变的因素,并提出了减小畸变的措施。指出有必要从系统控制的角度出发,在设计、原材料、锻造、预处理、机械加工、... 介绍了渗碳淬火零件热处理畸变的原因,分析了热处理内应力的形成过程。根据硬齿面齿轮生产现状,分析了影响渗碳淬火齿轮畸变的因素,并提出了减小畸变的措施。指出有必要从系统控制的角度出发,在设计、原材料、锻造、预处理、机械加工、渗碳淬火等方面,对齿轮畸变进行系统化的研究,以期掌握引起齿轮在生产全过程中畸变的主要原因及减小畸变的有效措施。 展开更多
关键词 渗碳淬火齿轮 热处理畸变 系统控制
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20CrNi2Mo钢齿轮锻坯的锻后热处理及带状组织控制 被引量：9
9
作者 顾治吉 许珞萍 +2 位作者 闵永安 施红娟 王如华 《上海金属》 CAS 1999年第4期15-19,共5页
研究２０ＣｒＮｉ２Ｍｏ钢齿轮锻坯的预热处理工艺，探索出控制铁素体、珠光体条带组织的控冷等温退火新工艺，保证了２０ＣｒＮｉ２Ｍｏ钢坯有良好的切削加工性。按此工艺生产的桑车２０１ＡＮ输出轴。
关键词 等温退火 带状组织 齿轮 锻坯
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40Cr齿轮失效分析 被引量：11
10
作者 李成美 项东 +3 位作者 刘科高 许爱民 王志刚 王献忠 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2007年第4期79-79,83,共2页
通过对使用后失效齿轮的金相组织检验及硬度分析,找出齿轮表面产生点蚀损伤的主要原因,并提出了相应的改进措施。
关键词 齿轮 点蚀损伤 失效
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42CrMo调质及表面淬火渐开线齿轮弯曲疲劳强度试验 被引量：8
11
作者 祁倩 王永 +1 位作者 刘世军 赵晓 《机械传动》 CSCD 北大核心 2010年第9期69-71,共3页
利用高频疲劳试验机,对参数、加载方式、精度等级相同以及材料同为42CrMo软齿面及硬齿面的渐开线直齿圆柱齿轮做脉动试验,从而得出在指定应力下各试验齿轮的数据及P(存活率)、S(应力)、N(寿命)关系的试验数据。
关键词 渐开线齿轮 弯曲应力 疲劳极限 42CrMo 调质 表面淬火
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齿轮激光表面强化技术研究 被引量：11
12
作者 张宏 石岩 +1 位作者 张冬云 徐春鹰 《应用激光》 CSCD 北大核心 2000年第2期64-66,共3页
提出了齿轮激光表面强化的偏置技术、变速扫描技术和辅助冷却技术 ,因而 ,获得了沿齿廓分布的均匀硬化层。检测结果表明 :齿轮激光淬火变形很小 ,不影响齿轮的精度等级。
关键词 齿轮 表面强化 激光淬火 变形
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18CrNiMo7-6齿轮钢淬火精确数值模拟 被引量：7
13
作者 黄群超 卢文壮 +4 位作者 李鹏程 左敦稳 丁盛 许仁伟 姜文鸽 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期125-128,共4页
采用非线性有限元法对18CrNiMo7-6钢端淬过程进行模拟。数值模拟中水淬边界参数通过"热传导逆向迭代逼近法"获取,空冷面的热交换综合考虑空气的辐射和对流影响,空冷边界参数的加载基于传热学理论推导的函数。数值模拟的18CrNi... 采用非线性有限元法对18CrNiMo7-6钢端淬过程进行模拟。数值模拟中水淬边界参数通过"热传导逆向迭代逼近法"获取,空冷面的热交换综合考虑空气的辐射和对流影响,空冷边界参数的加载基于传热学理论推导的函数。数值模拟的18CrNiMo7-6钢端淬组织、硬度与试验结果接近,表明本文采用的数值计算方法具有较高精度。 展开更多
关键词 数值模拟 淬火 热边界参数 组织-硬度场
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45钢工件感应淬火温度场有限元模拟分析 被引量：10
14
作者 许雪峰 赵敏 吴金富 《金属热处理》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第C00期152-155,共4页
本文讨论了感应加热有限元分析中温度场与电磁场耦合、工件材料物理参数温度依赖性等关键技术问题的处理方法。利用有限元模拟方法，分析了圆柱工件的感应淬火过程，得到了工件的温度分布状况以及温度随时间的变化规律。结果表明数值模... 本文讨论了感应加热有限元分析中温度场与电磁场耦合、工件材料物理参数温度依赖性等关键技术问题的处理方法。利用有限元模拟方法，分析了圆柱工件的感应淬火过程，得到了工件的温度分布状况以及温度随时间的变化规律。结果表明数值模拟结果与工程实际应用工况基本一致。 展开更多
关键词 感应淬火 电磁场 温度场 有限元
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微型塑料双联齿轮的超声波焊接工艺 被引量：4
15
作者 梁雄 伍晓宇 +5 位作者 李兵 王亚涛 凌世全 罗烽 杜晨林 阮双琛 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期114-117,共4页
利用飞秒激光切割结合微细电阻滑焊制备三维金属微双联直齿轮模腔:在厚度为20μm的0Cr18Ni9不锈钢箔上,在230mW的飞秒激光功率、50μm/s的切割速度和1.5μm的切割补偿量下获得二维微结构;之后在0.22V的焊接电压,20N的焊接力和10ms的放... 利用飞秒激光切割结合微细电阻滑焊制备三维金属微双联直齿轮模腔:在厚度为20μm的0Cr18Ni9不锈钢箔上,在230mW的飞秒激光功率、50μm/s的切割速度和1.5μm的切割补偿量下获得二维微结构;之后在0.22V的焊接电压,20N的焊接力和10ms的放电时间下,利用微细电阻滑焊对多层二维微结构进行热扩散焊接叠加拟合而成具有曲面特征的微型腔。将平均粒径100μm的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)塑料粉末充填入微双联齿轮型腔,在超声波塑料焊接机上设定不同的工艺参数进行成型实验表明,焊接压强为0.2MPa,焊接时间为2.5s,保压时间为0.2s,熔体能快速填充模腔,得到表观形状复制率较好的微塑件。 展开更多
关键词 微齿轮 超声波焊接 微细电阻焊 飞秒激光切割 X射线衍射
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12Cr2Ni4钢齿轮断裂失效分析 被引量：6
16
作者 于雪梅 冯立超 +1 位作者 王海 贺毅强 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期191-194,共4页
针对12Cr2Ni4钢齿轮在工作过程中发生断齿及齿面损伤的问题,通过断口分析、能谱分析、化学成分分析、渗碳淬火硬化层检测,对齿轮的断裂失效原因进行了分析。结果表明,齿轮断裂性质为疲劳断裂,因残留加工刀痕产生应力集中、有效硬化层局... 针对12Cr2Ni4钢齿轮在工作过程中发生断齿及齿面损伤的问题,通过断口分析、能谱分析、化学成分分析、渗碳淬火硬化层检测,对齿轮的断裂失效原因进行了分析。结果表明,齿轮断裂性质为疲劳断裂,因残留加工刀痕产生应力集中、有效硬化层局部过浅以及过渡区残余应力大是齿轮断裂失效的主要原因。疲劳裂纹首先于齿轮节圆附近残留加工刀痕较深处萌生,随后逐渐扩展直至断裂。据此提出了改进措施。 展开更多
关键词 齿轮 12Cr2Ni4钢 断裂 失效分析
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从动螺旋伞齿轮精锻成形的物理模拟及数值模拟研究 被引量：8
17
作者 陈拂晓 皇涛 +1 位作者 郭俊卿 严祥俊 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2010年第5期36-39,共4页
通过对从动螺旋伞齿轮的精锻成形过程进行物理模拟和数值模拟研究,分析了成形过程中齿轮齿形的填充情况、等效应力等效应变的分布以及金属内部质点的流动规律,得出了从动螺旋伞齿轮精锻过程的金属流动规律,揭示了从动螺旋伞齿轮精锻过... 通过对从动螺旋伞齿轮的精锻成形过程进行物理模拟和数值模拟研究,分析了成形过程中齿轮齿形的填充情况、等效应力等效应变的分布以及金属内部质点的流动规律,得出了从动螺旋伞齿轮精锻过程的金属流动规律,揭示了从动螺旋伞齿轮精锻过程的变形机理,物理模拟结果与数值模拟结果吻合。 展开更多
关键词 螺旋伞齿轮 精锻成形 物理模拟 数值模拟
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我国齿轮制造中的热处理技术 被引量：16
18
作者 顾敏 陈国民 《金属热处理》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第C00期30-37,共8页
我国齿轮热处理技术随着高参数硬齿面齿轮制造技术的发展而获得发展，先进技术的引进又进一步促进了我国这一技术水平的提高。本文主要叙述了我国硬齿面齿轮热处理中的渗碳、渗氮及感应淬火的应用情况、存在的关键技术问题，以及解决这... 我国齿轮热处理技术随着高参数硬齿面齿轮制造技术的发展而获得发展，先进技术的引进又进一步促进了我国这一技术水平的提高。本文主要叙述了我国硬齿面齿轮热处理中的渗碳、渗氮及感应淬火的应用情况、存在的关键技术问题，以及解决这些问题的途径。 展开更多
关键词 齿轮 热处理 渗碳 渗氮 感应淬火
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汽车双联齿轮激光焊接组织与性能研究 被引量：6
19
作者 王雨 杨洗陈 +2 位作者 雷剑波 赵春平 毕洪新 《应用激光》 CSCD 北大核心 2007年第6期483-486,共4页
采用横流式5kW CO2激光器和3轴数控机床,通过开Y型破口,对材料为20CrMnTi的双联齿轮进行了试验,研究了激光焊缝组织及其形成机理,分析焊后接头中出现的常见缺陷,探讨其产生的主要原因和有效的防止措施。结果表明:焊缝组织为板条马氏体... 采用横流式5kW CO2激光器和3轴数控机床,通过开Y型破口,对材料为20CrMnTi的双联齿轮进行了试验,研究了激光焊缝组织及其形成机理,分析焊后接头中出现的常见缺陷,探讨其产生的主要原因和有效的防止措施。结果表明:焊缝组织为板条马氏体及少量残余奥氏体,热影响区为板条马氏体和铁素体,焊缝有较好的强韧性。气孔、裂纹是汽车双联齿轮CO2激光焊接头中存在的主要缺陷。但只要焊接过程中工艺参数和坡口形状选择合适,并采用有效的焊前处理,这些缺陷是可以避免或减少的。 展开更多
关键词 双联齿轮 激光焊接 显微组织 缺陷
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深层渗碳碳化物形态对弯曲疲劳性能的影响规律 被引量：8
20
作者 赵麦群 杨君刚 +1 位作者 余历军 陈继直 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 1996年第3期13-15,共3页
通过对不同渗碳工艺处理的深层渗碳试样进行对比弯曲疲劳试验研究，揭示了碳化物大小、形态、分布及数量对深层渗碳试样弯曲疲劳强度的影响规律，为重载齿轮渗碳工艺的制定及重载齿轮渗碳废品的处理提供一些理论依据．
关键词 深层渗碳 碳化物 弯曲 疲劳 齿轮 化学热处理
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