Materiale degli ingranaggi e processo di lavorazione

In considerazione della situazione attuale, questo esperimento utilizza acciaio 20CrMo come materiale sperimentale per esperimenti di simulazione.

Il percorso del processo è: trattamento termico (carburazione e tempra), laminazione a caldo (conservazione del calore) raffreddamento della sgrossatura dei denti (dentatura a creatore, formatura degli ingranaggi). Il processo specifico è il seguente: dopo pre-lavorazione e dentatura di ingranaggi 20CrMo, cementazione, riscaldamento ad induzione ad alta frequenza alla temperatura di austenitizzazione AC3 (875), raffreddamento rapido dell'olio a 150-250, precisione in olio caldo, estrusione La ruota si deforma plasticamente la superficie del dente alla dimensione finale e il rotolo è finito. Quando il pezzo è ancora nello stato austenitico, il pezzo viene estratto e raffreddato rapidamente per formare una struttura di martensite dura sulla superficie del dente.

Innanzitutto, viene derivata la relazione tra l'angolo del dente e la posizione dell'ingranaggio.
La filiera di rullatura e l'ingranaggio del pezzo in lavorazione sono impostati per l'installazione standard e i denti dell'ingranaggio vengono ruotati in senso antiorario sotto l'azionamento dei denti della filiera di rullatura. La posizione della linea spezzata dei denti nella figura è impostata sulla posizione neutra e quando i denti deviano da questa posizione viene generato un angolo di disassamento j1.
Alla posizione neutra j1 = 0, j1 è un valore positivo quando i denti sono deviati in senso antiorario rispetto alla posizione neutra, e un valore negativo quando è deviato in senso orario. 

Il caso del punto di ingranamento sul fianco sinistro è simile.
Può scrivere la relazione tra ciascun parametro di posizione
Right flank: j1=j1/20-j1(1)
Left flank: j1=i1-0-j1/2(2)
Dove j1=arccos(rb1/rj1)(3)
J1=s1/r1-2(invj1-inv0)(4)
Further derivation jj1=j1-j1/2(5)
Xj1=rj1cos(j1/2)
-r2F-(tf/2)2(6)
In base all'intervallo di valori dell'angolo di rotazione del dente, si può sapere dalla formula di cui sopra che la relazione tra j1 e jj1 e rj1 è determinata in modo univoco.

Con lo stesso metodo si può ottenere anche la relazione tra i1 e ii1, ri1 sulla superficie del dente sinistro. Infatti, i1=j1. Pertanto, fintanto che è dato j1, le posizioni dei punti di ingranamento i e j dei denti del pezzo in lavorazione sulle linee di ingranamento sinistra e destra sono completamente determinate. Inoltre, il punto j sul dente della filiera di rullatura ha un raggio del cerchio di ingranamento rj2=rb22j22 (7) dove rb2 è il raggio del cerchio di base del dente della filiera;

J2 è il raggio di curvatura nel punto j sui denti della filiera. 

Pertanto, la posizione del punto j sui denti dello stampo di laminazione può essere determinata dalla formula e si ottengono i corrispondenti parametri di posizione come jj2, xj2 e j2.
Secondo la teoria della deformazione elastica da contatto di Hertz, la quantità di deformazione elastica nel punto di ingranamento je=115FfBE(10) La quantità di deformazione plastica Sp della superficie del dente del pezzo in lavorazione nel punto di contatto può essere calcolata dalla teoria del campo della linea di scorrimento. Sp103=jFjkB2bjFjkBcj(11) Dove è il raggio di curvatura combinato delle due superfici dei fianchi nel punto di impegno j.
Quindi la quantità di deformazione totale j nel punto j sul dente può essere espressa come la seguente formula j=jjijeSp2 (12) dove 2 è la deformazione elastica nel punto j della superficie del dente dello stampo di laminazione, e il metodo di calcolo e la deformazione elastica del dente del pezzo La stessa quantità; esiste una catena di trasmissione interna tra lo stampo di laminazione e l'ingranaggio del pezzo e, nel caso di un metodo di pressatura ad interasse costante, la normale quantità di deformazione totale j=S0 è un valore fisso, dove S0 è l'estrusione lungo la direzione della linea di ingranamento .
Prendendo come esempio l'ingranaggio cementato 20CrMo ampiamente utilizzato nell'industria automobilistica e nelle macchine utensili di precisione, questo documento propone un processo di trattamento termico a deformazione fine del rotolo che combina trattamento termico, laminazione fine e tempra in un unico processo di elaborazione online e stabilisce un rotolo. Il modello della forza di ingranamento bilaterale dei denti durante il processo di estrusione viene utilizzato per derivare le formule di calcolo della deformazione elastica a flessione, della deformazione elastica da contatto e della deformazione totale del dente dello stampo di laminazione e del pezzo.

Link a questo articolo： Discussione sulla tecnologia di lavorazione e sulla deformazione dei materiali degli ingranaggi

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