单磨粒磨削弧齿锥齿轮齿面残余应力分析
昌继宝1
张丰收1
李莉2
屈源昊1
1.河南科技大学 机电工程学院,洛阳 4710032.川庆钻探工程有限公司 长庆钻井总公司,西安 710021
摘要：[目的]为揭示磨削参数对弧齿锥齿轮齿面残余应力的影响规律,解决现有研究中工艺参数与残余应力关联机制研究不足的问题,进而优化磨削工艺以提升齿轮承载能力与使用寿命.[方法]首先,基于Abaqus软件建立了单磨粒磨削弧齿锥齿轮有限元模型(采用Johnson-Cook本构与失效准则).其次,通过单因素仿真方法分析了磨削速度、磨削深度及磨粒前角对残余应力的影响.再次,结合响应曲面法构建了残余应力预测模型,经方差分析验证了模型的可靠性.最后,基于可靠代理模型进行了多目标参数优化,并开展了对照试验验证.[结果]结果表明,齿面残余应力沿层深成"压应力-最大压应力(次表层)-拉应力-趋近零"分布;参数影响程度为磨粒前角>磨削深度>磨削速度;最优参数(速度25 m/s、深度0.01 mm、前角-48°)下,最大残余压应力达638.6 MPa,最小残余拉应力为24.9 MPa,可为齿轮磨削工艺优化提供依据.
关键词：单磨粒弧齿锥齿轮磨削残余应力响应曲面法优化
分类号：V232.8(航空发动机（推进系统）)
论文发表日期：2026-01-31
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：9( 79-87 )
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