弧齿锥齿轮喷丸表面微观形貌仿真与试验验证
廖祥贵1
吴昊2
唐进元2
赵久越2
1.中国航发中传机械有限公司,湖南长沙 4102002.中南大学极端服役性能精准制造全国重点实验室,湖南长沙 410083
摘要：喷丸强化工艺能在弧齿锥齿轮表面及次表面引入残余压应力场,提高其疲劳寿命;但工程应用中经常出现不适当的喷丸参数,导致齿轮表面粗糙度显著增加,影响了齿面制造质量.为了准确预测与调控喷丸后齿轮表面微观形貌及表面粗糙度,基于离散元和有限元耦合的方法,提出了一种弧齿锥齿轮齿面喷丸工艺仿真计算方法,表面粗糙度预测与实测误差在20％以内,表明仿真预测方法具有准确性.基于该方法,以某弧齿锥齿轮为研究对象,研究了不同喷丸工艺参数与喷丸后齿面微观形貌的关联规律.研究结果表明,①随着喷丸时间增加,齿面三维粗糙度Sa先显著增加后缓慢下降;②当喷丸时间为50s时,在本文的工艺参数下能达到满覆盖率;③弹丸速度与弹丸直径对齿面粗糙度均有较大的影响,但弹丸直径的影响更为显著.研究工作为喷丸后弧齿锥齿轮表面的微观形貌准确数值模拟与预测提供了方法基础,为合理制定喷丸工艺参数提供了技术参考.
关键词：弧齿锥齿轮喷丸强化微观形貌离散元方法有限元方法
资助基金：国家自然科学基金(U22B2086)
论文发表日期：2024-08-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 97-103 )
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