Zahnradmaterial und Verarbeitungsprozess processing

In Anbetracht der aktuellen Situation verwendet dieses Experiment 20CrMo-Stahl als Versuchsmaterial für Simulationsexperimente.

Die Prozessroute ist: Wärmebehandlung (Aufkohlen und Abschrecken), Warmwalzen (Wärmekonservieren) Abkühlen von Zähnen Schruppen (Wälzen, Wälzstoßen). Der spezifische Prozess ist wie folgt: nach Vorbearbeitung und Wälzfräsen von 20CrMo-Zahnrädern Aufkohlen, Hochfrequenz-Induktionserwärmung auf AC3 (875) Austenitisierungstemperatur, schnelle Ölabkühlung auf 150-250, Präzision in heißem Öl, Extrusion Das Rad verformt sich plastisch die Zahnoberfläche auf das Endmaß und die Rolle ist fertig. Wenn sich das Werkstück noch im austenitischen Zustand befindet, wird das Werkstück herausgenommen und schnell abgekühlt, um auf der Zahnoberfläche eine harte Martensitstruktur zu bilden.

Zunächst wird die Beziehung zwischen dem Zahnwinkel und der Position des Eingriffs hergeleitet.
Das Walzwerkzeug und das Werkstückzahnrad werden als Standardinstallation eingestellt, und die Zahnradzähne werden unter dem Antrieb der Walzwerkzeugzähne im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Die Position der gestrichelten Linie der Zähne in der Figur wird auf die neutrale Position eingestellt, und ein Abweichungswinkel j1 wird erzeugt, wenn die Zähne von dieser Position abweichen.
Bei der neutralen Position j1 ​​= 0 ist j1 ein positiver Wert, wenn die Zähne in Bezug auf die neutrale Position gegen den Uhrzeigersinn ausgelenkt werden, und ein negativer Wert, wenn im Uhrzeigersinn ausgelenkt wird. 

Der Fall des Eingriffspunktes an der linken Flanke ist ähnlich.
Kann die Beziehung zwischen jedem Positionsparameter schreiben
Right flank: j1=j1/20-j1(1)
Left flank: j1=i1-0-j1/2(2)
Wobei 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)
Entsprechend dem Wertebereich des Zahndrehwinkels kann aus der obigen Formel erkannt werden, dass die Beziehung zwischen j1 und jj1 und rj1 eindeutig bestimmt ist.

Durch das gleiche Verfahren kann auch die Beziehung zwischen i1 und ii1, ri1 auf der linken Zahnoberfläche erhalten werden. Tatsächlich ist i1 = j1. Daher werden, solange j1 gegeben ist, die Positionen der Eingriffspunkte i und j der Werkstückzähne auf den linken und rechten Eingriffslinien vollständig bestimmt. Außerdem hat der j-Punkt auf dem Rollwerkzeugzahn einen Eingriffskreisradius rj2 = rb22j22 (7) wobei rb2 der Grundkreisradius des Rollwerkzeugzahns ist;

J2 ist der Krümmungsradius am Punkt j der Walzenzähne. 

Daher kann die Position des j-Punkts an den Zähnen der Walzform durch die Formel bestimmt werden, und die entsprechenden Positionsparameter wie jj2, xj2 und j2 werden erhalten.
Gemäß der Hertzschen Theorie der elastischen Kontaktverformung kann der elastische Verformungsbetrag am Eingriffspunkt je = 115FfBE(10) Der plastische Verformungsbetrag Sp der Werkstückzahnoberfläche am Kontaktpunkt kann durch die Gleitlinienfeldtheorie berechnet werden. Sp103=jFjkB2bjFjkBcj(11) Wobei ist der kombinierte Krümmungsradius der beiden Flankenflächen am Eingriffspunkt j.
Dann kann der Gesamtverformungsbetrag j am j-Punkt des Zahns als die folgende Formel j = jjijeSp2 (12) ausgedrückt werden, wobei 2 die elastische Verformung am j-Punkt der Zahnoberfläche des Walzgesenks ist, und das Berechnungsverfahren und die elastische Verformung des Werkstückzahns Gleicher Betrag; es gibt eine interne Übertragungskette zwischen der Walzform und dem Werkstückzahnrad, und im Fall eines Pressverfahrens mit konstantem Achsabstand ist der normale Gesamtverformungsbetrag j=S0 ein fester Wert, wobei S0 die Extrusion entlang der Richtung der Eingriffslinie ist .
Am Beispiel des in der Automobilindustrie und Präzisionswerkzeugmaschinen weit verbreiteten aufgekohlten 20CrMo-Zahnrads wird in diesem Artikel ein Verfahren zur Feinwalzverformung vorgeschlagen, das Wärmebehandlung, Feinwalzen und Abschrecken in einem einzigen Online-Verarbeitungsprozess kombiniert und eine Walze herstellt. Aus dem doppelseitigen Eingriffskraftmodell der Zähne während des Fließpressprozesses werden die Berechnungsformeln der elastischen Biegeverformung, der elastischen Kontaktverformung und der Gesamtzahnverformung von Walzwerkzeug und Werkstück abgeleitet.

Link zu diesem Artikel: Diskussion über die Bearbeitungstechnologie und Verformung von Verzahnungsmaterialien

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