小锥角弧齿锥齿轮近净成形机理与试验研究

项目名称： 小锥角弧齿锥齿轮近净成形机理与试验研究

项目编号： No.50975242

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 罗善明

作者单位： 厦门理工学院

项目金额： 39万元

中文摘要： 小锥角弧齿锥齿轮是汽车等机械中的主传动齿轮，齿形面形状复杂、节锥角小、螺旋角大，其制造工艺目前主要采用"锻造制坯→#20999;削加工"传统的工艺流程。项目拟采用温锻加冷处理复合成形工艺实现小锥角弧齿锥齿轮的近净成形。运用刚塑性有限元理论，研究弧齿锥齿轮近净成形过程中的材料受迫流动规律和变形机理；基于任意的拉格朗日-欧拉描述的有限元法，研究齿轮锻件以及模具的应力应变场、温度场和组织结构场的多物理场耦合问题，预测成形过程中缺陷的产生和演化过程；采用灵敏度分析方法，对弧齿锥齿轮预成形模具形状进行多目标优化设计；厘清工件与模具间的运动关系，设计新型凹模结构，解决小锥角弧齿锥齿轮锻件不易脱模问题；通过物理实验研究材料流动状态、变形量、凹模预盈量等对弧齿锥齿轮近净成形精度及成形力的影响。研究成果可为小锥角弧齿锥齿轮近净成形工艺方案的制订、工艺参数的选择和模具设计等提供理论依据。

中文关键词： 弧齿锥齿轮；近净成形；小锥角；多场耦合；多目标优化

英文摘要：

英文关键词： Spiral bevel gear;；Near-net forming;；Small cone angle;；Multi-field coupling;；Multi-objective optimization