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《机械工程学报》 2008年05期
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3D力热耦合磨齿模型与数值分析

明兴祖  严宏志  陈书涵  钟掘  
【摘要】:根据螺旋锥齿轮的数控磨齿原理,得出磨齿基本参数的理论模型和物理意义上的磨削力计算公式;应用单磨粒热模型计算了磨齿热量分配比,采用矩形分布热源得出磨齿热流量。以热弹塑性变形理论为基础,采用PRANDTL-REUSS方法建立磨齿界面应力应变场本构关系:齿轮材料采用双线性等向强化模型,用3D力热耦合有限元单齿模型和小步距载荷移动方法,实例进行瞬态温度场的仿真。结果表明,磨削瞬态最高温度位于磨削弧中心,其他各点的瞬态温度,随磨削条件、空间和时间等影响因素的不同,呈现相应的变化规律。试验与力热耦合仿真的数值比较分析表明,构造的3D力热耦合磨齿模型有较高的精度,能为螺旋锥齿轮磨齿质量的控制提供依据。

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 石万凯;姜宏伟;秦大同;;蜗轮稳态温度场的模拟及影响因素分析[J];重庆大学学报;2009年05期
2 姚博世;谭晓庆;贺文辉;;砂轮离心力对磨削精度的影响[J];机电技术;2011年05期
3 王君明;叶人珍;汤漾平;宾鸿赞;;单颗磨粒的平面磨削三维动态有限元仿真[J];金刚石与磨料磨具工程;2009年05期
4 吴吉平;明兴祖;;基于多物理场作用的螺旋锥齿轮数控磨削残余应力研究[J];机械科学与技术;2012年04期
5 黄建龙;岳芸;;基于Deform 3D的30CrNiMo8干硬车削温度仿真模拟研究[J];机械制造;2011年09期
6 李国和;蔡玉俊;阎兵;;弧齿锥齿轮加工仿真技术的研究[J];机械传动;2013年04期
7 沈琳燕;李蓓智;杨建国;冯瑞金;周振新;;基于Deform 3D的高速超高速磨削温度的仿真研究[J];制造技术与机床;2010年08期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王君明;盆状砂轮磨削钟形壳椭圆沟道的研究[D];华中科技大学;2009年
2 彭玉兴;摩擦提升机衬垫滑动热—应力耦合行为研究[D];中国矿业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 张小安;螺旋锥齿轮数控磨削界面力热耦合的数字化建模与分析[D];湖南工业大学;2010年
2 岳芸;干硬切削30CrNiMo8合金钢切削温度与切削力的研究[D];兰州理工大学;2011年
3 张汝波;齿条成形磨削淬硬耦合应力场研究[D];山东大学;2011年
4 沈琳燕;高速外圆磨削机理的仿真与实验研究[D];东华大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 黄志刚,柯映林,王立涛;金属切削加工的热力耦合模型及有限元模拟研究[J];航空学报;2004年03期
2 兰雄侯,王继先,高航;磨削温度理论研究的现状与进展[J];金刚石与磨料磨具工程;2001年03期
3 胡韦华;王秋成;胡晓冬;刘云峰;;切削加工过程数值模拟的研究进展[J];南京航空航天大学学报;2005年S1期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 元麟;王琍;钱华;;螺纹紧密距量规磨削牙面缺陷分析及对策[J];宝钢技术;2012年01期
2 郭力;严勇;;磨削温度的实验研究[J];湖南文理学院学报(自然科学版);2009年04期
3 郭力;李波;;TC4钛合金高效深磨磨削机理[J];湖南文理学院学报(自然科学版);2011年02期
4 侯亚丽;李长河;卢秉恒;;超高速磨削相关技术与工业应用[J];轴承;2009年03期
5 巩亚东,吕洋,王宛山,朱晓峰;基于多传感器融合的磨削砂轮钝化的智能监测[J];东北大学学报;2003年03期
6 刘月明;巩亚东;韩廷超;曹振轩;;高速点磨削温度场仿真及其影响分析[J];东北大学学报(自然科学版);2011年07期
7 巩亚东;曹振轩;刘月明;程军;;高速点磨削参数对温度场与表面硬度的影响[J];东北大学学报(自然科学版);2012年03期
8 张金;黄筱调;邱青青;;回转支承滚道磨削力的计算[J];工程机械;2008年11期
9 王中秋;李剑峰;路冬;孙杰;李方义;;基于有限元法的低温湿式磨削温度场分析[J];工具技术;2006年07期
10 张洪丽;张建华;闫鹏;汪心立;;径向超声振动辅助磨削加工过程分析[J];工具技术;2007年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 黑华征;苏宏华;丁文锋;田霖;陈珍珍;;CBN砂轮高效深磨TC4钛合金的工艺试验研究[A];2010年“航空航天先进制造技术”学术交流论文集[C];2010年
2 杨亮;卢泽生;;精密超声振动切削单晶铜的计算机仿真研究[A];计算机技术与应用进展——全国第17届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵明利;多频率超声辅助磨削纳米氧化锆陶瓷表面/亚表面损伤机理研究[D];河南理工大学;2010年
2 李月恩;模具钢高速球头铣削加工表面质量的研究[D];山东大学;2011年
3 黄智;叶片型面数控砂带磨削技术基础及应用研究[D];重庆大学;2010年
4 杨长勇;单层钎焊立方氮化硼砂轮缓进深切磨削钛合金的基础研究[D];南京航空航天大学;2010年
5 马辉;基于非局部理论的ZTA纳米复相陶瓷超声加工延性高效本质特征研究[D];上海交通大学;2011年
6 沈南燕;大型数控切点跟踪曲轴磨床智能加工工艺及策略研究[D];上海大学;2011年
7 朱祥龙;300mm硅片超精密磨床设计与开发[D];大连理工大学;2011年
8 朱大虎;难加工材料高速外圆磨削机理及其表面完整性研究[D];东华大学;2011年
9 王保升;瞬时铣削力模型参数辨识及其试验研究[D];江苏大学;2011年
10 刘枫;外圆磨削磨粒喷射加工机理及表面特性研究[D];东北大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 柯烈强;航空框类结构件铣削加工残余应力抑制策略研究[D];安徽工程大学;2010年
2 赵捷;超硬磨料CBN砂轮超声振动修整技术研究[D];河南理工大学;2010年
3 王文杰;C/E复合材料“以磨代铣”试验研究[D];大连理工大学;2010年
4 马海龙;C/E复合材料磨削温度理论建模与分析[D];大连理工大学;2010年
5 张小安;螺旋锥齿轮数控磨削界面力热耦合的数字化建模与分析[D];湖南工业大学;2010年
6 贾涛;钎焊金刚石磨具加工石材的实验研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
7 倪斌;40CrNiMoA淬硬钢高速干切削过程的有限元仿真[D];昆明理工大学;2010年
8 方彬;先进金属材料高速切削加工有限元模拟及理论分析[D];浙江大学;2010年
9 周振新;难加工材料的高速外圆磨削仿真与工程实验研究[D];东华大学;2010年
10 王小平;基于有限元方法的切削加工建模技术研究及应用[D];太原理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 彭莉;谢基龙;郑红霞;;大秦线全程制动条件下货车车轮温度及热应力场的数值模拟[J];北京交通大学学报;2007年01期
2 蔡丹,魏宸官,宋文悦;离合器片表面温度的测量与表面应力的计算[J];车辆与动力技术;2000年04期
3 刘菊东;王贵成;陈康敏;贾志宏;;基于缓进给湿磨的表面硬化研究[J];兵工学报;2006年03期
4 唐进元;刘艳平;蒲太平;;基于五轴联动数控铣齿机的螺旋锥齿轮刀倾法制造仿真[J];北京工业大学学报;2011年04期
5 董万福;杜齐明;陈云;;CBN砂轮加工高速钢刀具磨削性能实验研究[J];成都大学学报(自然科学版);2007年04期
6 王颖淑;丁宁;;外圆纵向磨削加工磨削力模型[J];长春大学学报;2005年06期
7 蒋帅峰;杨志刚;沈绍敖;;热处理对K403镍基高温合金组织和性能的影响[J];稀有金属材料与工程;2008年05期
8 肖勇刚,罗云飞;弹性摩擦接触问题数值解分析[J];长沙交通学院学报;1999年02期
9 刘德福,于晓霞;预应力磨削工件表面残余应力的有限元分析[J];长沙铁道学院学报;2000年01期
10 臧新群;等速万向节椭圆沟道成形工艺参数的优化[J];轴承;1999年02期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 邓效忠;高重合度弧齿锥齿轮的设计理论及实验研究[D];西北工业大学;2002年
2 李小清;螺旋锥齿轮数控加工与误差修正技术研究[D];华中科技大学;2004年
3 沈剑云;结构陶瓷磨削机理与热特性分析[D];天津大学;2004年
4 张磊;单程平面磨削淬硬技术的理论分析和试验研究[D];山东大学;2006年
5 牛山廷;淬火冷却过程三维有限元模拟及工艺参数优化的研究[D];山东大学;2007年
6 张建华;单程平面磨削淬硬层预测及其摩擦磨损性能研究[D];山东大学;2008年
7 凌文锋;螺旋伞齿轮新加工方法及关键技术的研究[D];北京交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李冬颖;螺旋锥齿轮铣刀结构设计及其铣削加工过程的仿真分析[D];吉林大学;2011年
2 李琳;螺旋锥齿轮齿面成型过程可视化仿真算法研究[D];天津大学;2010年
3 梁伟;锥齿轮切齿仿真方法及其软件系统研究[D];重庆大学;2002年
4 于贻鹏;金属切削过程的有限元法仿真研究[D];大连理工大学;2006年
5 曹广群;弧齿锥齿轮及准双曲面齿轮的切齿仿真技术研究[D];郑州大学;2006年
6 刘胜;钛合金正交切削的温度场和切削力仿真与试验研究[D];南京航空航天大学;2007年
7 张茜;磨削淬硬层残余应力的有限元分析[D];山东大学;2008年
8 谭佩莲;磨齿工艺下的螺旋锥齿轮齿面几何微观形貌建模与分析[D];长沙理工大学;2009年
9 卢明文;弧齿锥齿轮全数控加工方法及其软件系统[D];重庆理工大学;2009年
10 尚珂;对数螺旋锥齿轮的三维建模与几何参数设计[D];内蒙古科技大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈永洪;张光辉;陈兵奎;罗文军;;平面内齿轮包络凸环面蜗杆传动啮合性能分析[J];重庆大学学报;2012年03期
2 黄波;史岩彬;张其林;;花岗石异型面高效加工磨削温度场理论分析[J];工具技术;2012年01期
3 蓝善超;王宏芳;李文斌;;磨料粒度对电镀CBN砂轮磨损影响的有限元仿真分析[J];工具技术;2012年01期
4 王健全;田欣利;唐修检;张保国;李富强;;面向工程陶瓷的单颗金刚石磨粒划擦磨损规律[J];金刚石与磨料磨具工程;2012年03期
5 苏若斌;陈国定;王涛;;GH4169高温合金平面磨削力研究[J];机械科学与技术;2012年05期
6 宿崇;许立;李明高;马纪军;;磨粒建模方法与切削过程仿真研究[J];航空学报;2012年11期
7 李国和;蔡玉俊;阎兵;;弧齿锥齿轮加工仿真技术的研究[J];机械传动;2013年04期
8 阳红;殷国富;方辉;刘立新;张定金;徐德炜;;机床有限元热分析中对流换热系数的计算方法研究[J];四川大学学报(工程科学版);2011年04期
9 吴晓铃;陈立锋;秦大同;陈会涛;虞正平;;土压平衡盾构机行星减速器热平衡分析[J];中国机械工程;2012年07期
10 宿崇;施志辉;刘元伟;;陶瓷CBN砂轮地貌建模与磨削仿真[J];中国机械工程;2012年14期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张磊;变速器齿轮承载能力分析方法的研究及应用[D];吉林大学;2011年
2 朱大虎;难加工材料高速外圆磨削机理及其表面完整性研究[D];东华大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 岳芸;干硬切削30CrNiMo8合金钢切削温度与切削力的研究[D];兰州理工大学;2011年
2 邢志伟;超临界/超超临界火电机组齿轮传动系统稳态热分析[D];机械科学研究总院;2011年
3 杨高伟;M1432A型万能外圆磨床磨削振动及机构动力学研究[D];郑州大学;2011年
4 宋亚卿;滚珠型弧面凸轮传动系统热特性分析[D];山东大学;2011年
5 杨祎旭;螺旋锥齿轮磨削砂轮设计及其磨削过程仿真[D];吉林大学;2012年
6 蓝善超;基于单颗粒磨削的电镀CBN砂轮磨削窄深槽的特性分析[D];太原理工大学;2012年
7 王杨;钢轨在线整形优化研究[D];西南交通大学;2012年
8 赵晶华;聚氨酯橡胶微细沟槽超声振动磨削力研究[D];武汉理工大学;2012年
9 赵雷;SiCp/Al复合材料磨削力仿真及实验研究[D];沈阳理工大学;2012年
10 刘庆涛;铝合金高速切削加工机理的仿真研究[D];沈阳理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 李德宝;金属切削中工件表层加工硬化模拟[J];工具技术;2004年04期
2 徐鸿钧;磨削温度的测量技术[J];磨料磨具与磨削;1986年06期
3 方刚,曾攀;切削加工过程数值模拟的研究进展[J];力学进展;2001年03期
4 贝季瑶;;磨削溫度的分析与研究[J];上海交通大学学报;1964年03期
5 王立涛,柯映林,黄志刚;航空铝合金7050-T7451铣削力模型的实验研究[J];中国机械工程;2003年19期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 明兴祖;严宏志;熊显文;钟掘;;基于力热耦合作用的磨齿残余应力研究[J];中国机械工程;2008年09期
2 冯忆艰;克林贝格螺旋锥齿轮磨齿问题的探讨[J];煤矿机械;1998年11期
3 遇立基;CIMT’99展出的数控齿轮加工机床[J];制造技术与机床;1999年12期
4 程文;谢耀东;;先进的螺旋锥齿轮弧齿加工工艺的探讨[J];机械制造;2008年05期
5 符俊华;电铲螺旋锥齿轮的修复[J];中国设备工程;1999年12期
6 严宏志;明兴祖;陈书涵;钟掘;;螺旋锥齿轮磨齿温度场研究与应用分析[J];中国机械工程;2007年18期
7 舒其复;;从动螺旋锥齿轮精锻时预锻坯形状和尺寸的确定[J];锻压技术;1982年05期
8 林朝镛;;螺旋锥齿轮摆动小轮节锥电火花跑合[J];电加工与模具;1983年02期
9 舒其复;;精锻从动螺旋锥齿轮予锻坯形状和尺寸的确定(CAD)[J];山东大学学报(工学版);1983年01期
10 祝丕申;信忠岩;;螺旋锥齿轮热后接触区变化规律的探索[J];汽车工艺与材料;1989年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 袁涌;朱宏平;熊世树;;高阻尼橡胶隔震支座的力学性能及隔震效果分析研究[A];防振减灾工程理论与实践新进展(纪念汶川地震一周年)——第四届全国防震减灾工程学术研讨会会议论文集[C];2009年
2 金涛;孟晓宏;;不同参数对压缩机壳体噪声辐射的数值分析[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
3 王向盈;黄超广;高飞;;某型飞机圆弧风挡抗鸟撞性能分析及试验验证[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年
4 蒋利学;;混凝土碳化区物质含量变化规律的数值分析[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第二卷)[C];1997年
5 朱振华;;信息化施工在基坑开挖问题中的应用[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1999年
6 叶昌庚;闫平;巩马理;陈刚;柳强;;考虑放大自发辐射的掺镱双包层光纤放大器数值分析[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年
7 张建勋;陈福全;简洪钰;;被动桩中土拱效应问题的数值分析[A];首届海峡两岸土木建筑学术研讨会论文集[C];2005年
8 雷学文;章建招;;挤扩支盘桩单桩荷载传递规律的数值分析[A];第二届全国岩土与工程学术大会论文集(下册)[C];2006年
9 曹云东;刘晓明;王尔智;;多变量智能模拟电荷法在电器电场数值分析中的应用[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
10 王倩;刘玉擎;黄生富;;桁腹式组合梁桥节点构造研究[A];第十八届全国桥梁学术会议论文集(下册)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 闻喆;大规格磨齿螺旋锥齿轮项目通过鉴定[N];中国船舶报;2008年
2 记者 李文峰;螺旋锥齿轮生产线填补国内空白[N];湖南日报;2008年
3 冯济武;我国第二代数控螺旋锥齿轮磨齿机研制成功[N];中国质量报;2010年
4 记者冯济武;我国首台数控螺旋锥齿轮磨齿机问世[N];中国机电日报;2002年
5 吴湘韩;我国首台数控螺旋锥齿轮磨齿机问世[N];中国矿业报;2002年
6 本报记者 胡启林;中大创远:志存高远 蓄势待发[N];中国工业报;2010年
7 本报记者 四木;奔特力:工程设计的“全能选手”[N];计算机世界;2002年
8 四川 邓培智;图解3D术语[N];中国电脑教育报;2000年
9 曾台盛;同等学力申请计算机硕士学位考试心得[N];中国电脑教育报;2003年
10 红枫林;输出梦幻3D网页[N];中国电脑教育报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冯治恒;螺旋锥齿轮多体多自由度非线性动力学研究[D];重庆大学;2010年
2 明兴祖;螺旋锥齿轮磨削界面力热耦合与表面性能生成机理研究[D];中南大学;2010年
3 韩佳颖;螺旋锥齿轮计算机辅助制造理论与算法研究[D];天津大学;2011年
4 魏巍;面向齿轮传动性能的螺旋锥齿轮铣齿机精度设计方法研究[D];天津大学;2011年
5 游斌;前缘弯掠(扭)斜流转子内流机制的数值分析及实验研究[D];华中科技大学;2004年
6 马宁;螺旋锥齿轮脉冲电化学及电化学机械光整加工技术研究[D];大连理工大学;2010年
7 阿达依·谢尔亚孜旦;螺旋锥齿轮电化学光整加工技术基础研究[D];大连理工大学;2007年
8 叶祥记;广义节点无网格法理论及其在岩土工程中的应用[D];大连理工大学;2007年
9 陈大川;多层砌体结构顶层裂缝的竖向荷载差作用机理研究及数值分析[D];湖南大学;2005年
10 杨秀竹;静动力作用下浆液扩散理论与试验研究[D];中南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高志辉;桩基托梁挡土墙力学作用机理试验研究与数值分析[D];四川大学;2005年
2 蒲舸;煤粉锅炉一次风管中煤粉浓度的数值分析[D];重庆大学;2001年
3 王根永;单螺杆高速挤出过程中计量段热能数值分析[D];北京化工大学;2004年
4 李岩;混凝土砌体结构模型隔震试验研究与数值分析[D];大庆石油学院;2005年
5 唐纯勇;基于正交试验设计的浅埋偏压隧道有限元分析[D];长安大学;2006年
6 陈昊;双圆盾构隧道地表沉降分析[D];上海交通大学;2007年
7 唐红霞;国美商都复合土钉支护现场测试与数值分析[D];中国地质大学(北京);2007年
8 沈建;早龄期混凝土软化关系的数值分析[D];浙江大学;2007年
9 戴建营;内燃机工作过程数值模拟[D];西华大学;2007年
10 贾辉;丝网膜式除氧器性能研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
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