强力砂带平面磨削温度分布的有限元分析及试验研究

本文分析了国内外磨削温度的计算方法，指出了用有限元法及有限差分法在时间递推上的优势，用以处理二维不稳态磨削温度场，得出了有重要理论和实用价值的磨削温度计算公式，拟定了相应的计算机程序，以不同磨削用量下的温度场进行了数值计算及大量的试验对比，采用了Ｐｅｋｌｅｎｉｋ测温法通过计算机实现数据采集，试验结果表明，理论计算值与试验值相当吻合，并得出一些重要结论。     

定向凝固高温合金DZ4的磨削烧伤机理

为解决定向凝固高温合金ＤＺ４在磨削加工中极易发生的磨削烧伤问题,采用先进的测试方法,对磨削过程中磨削力,磨削温度、工件表面形貌、表面层残余应力分布、表面层显微硬度、表面层金相组织等变化规律进行了分析研究,揭示出该种新型高温合金材料磨削的烧伤机理,旨在为寻求优化的高效,高精度磨中工工艺提供理论及试验依据。     

外圆纵向磨削加工磨削力模型

从简化的单个磨粒的切削状态出发，根据解析原理，建立了外圆纵向磨削加工磨削力模型，为磨削过程的分析提供理论基础，并为磨削过程优化、智能控制、虚拟磨削创造了必要的前提条件。试验结果和仿真结果具有良好的一致性。     

支承式无心磨削稳定性研究

在支承式无心磨削中,工件表面谐波的再生,导致磨削系统产生自激振动。对这种振动进行数学描述,便得出了磨削稳定条件以及研究稳定性的几种方法。生产现场的试验研究为理论分析提供了证据。     

磨削工艺参数对斜齿轮磨削温度的影响

基于矩形移动热源理论分析了成形磨齿工艺参数对磨削温度的影响。根据热量分配关系,导出了磨削区热流量的理论计算公式。根据有限元离散化原理,建立了单齿分析模型。在磨削区施加3类边界条件,进行了湿磨瞬态温度场的三维有限元仿真。研究结果表明:磨削弧内齿面温度在极短时间内上升到最大值,最高温度的节点位于弧区中心并靠近齿根;齿面表层的瞬态温度远高于其他部位并随着切深的增加温度降低;适当增大砂轮进给速度,减小齿面法向磨削深度和砂轮线速度时,磨削区瞬态温度得到有效降低。     

磨削力的灰色预测模型

运用灰色系统理论预测磨削过程削力，利用实测值建立反映磨削力变化的在色预测模型。     

钢轨砂带磨削温度场建模与仿真

结合钢轨与砂带的接触几何关系,建立接触区域磨削深度和轮廓计算模型,阐明磨削工艺参数对接触区参数的影响规律.随着砂带磨削半径的增加,不同钢轨廓形处接触区域面积呈对数增加,接触区域轴长半径位置也在不同截面上变化. 结合钢轨砂带磨削过程特性,求解接触区域热流密度计算模型并进行理论验证. 基于接触区域磨削深度和轮廓计算模型,以及区域热流密度计算模型,应用瞬时点热源温度场、连续作用点热源温度场、连续作用移动点热源温度场对接触区域连续作用移动面热源温度场进行离散化求解. 研究结果表明,在设定磨削工艺参数下,钢轨磨削表面的仿真和理论温度的变化趋势相似,且几乎在同一时间达到温度最大值,最高温度的仿真和理论计算的相对误差为6.14%,验证了本文理论模型和仿真的正确性.     

基于冲击原理的磨削接触区及磨削力建模

磨削力是滑擦、耕犁及切削三个阶段共同作用的结果,仅对切削阶段进行研究通常造成切削力计算值与实测值的误差较大;因此本文考虑磨削接触区冲击效应对整个平面磨削加工过程的影响,将接触区划分为冲击区和切削区两部分.通过分析磨粒在冲击区内对工件产生的冲击载荷的变化情况,建立了单颗磨粒的冲击载荷模型及参与冲击的磨粒数目模型,并结合磨削力在切削区的变化情况,构建磨削力理论计算模型及总磨削力数学模型.最后通过实验研究验证了理论分析的合理性.     

工程陶瓷磨削裂纹形成过程研究

利用单金刚石磨粒磨削模型,根据弹性理论中的空间问题,分别考虑法向磨削分力和切向磨削分力,建立了陶瓷材料单金刚石磨粒磨削的理论模型。在压痕断裂力学基础上,分析了磨粒作用下陶瓷材料的应力状态,论证了陶瓷材料磨削裂纹的形成过程和产生位置,指出在磨粒运动的前下方,第二主应力是产生沿磨削方向裂纹的主要原因;在磨粒运动的后方,第一主应力是产生垂直于磨削方向裂纹的主要因素。     

磨削钻头沟槽用砂轮截形的简化研究

本文以获得麻花钻直线切削刀为前提,对钻头的螺旋槽截形进行了理论分析,推导出了螺旋槽理论截形的数学模型,在IBM-PC-88微型计算机上得到了麻花钻螺旋槽的理论截形曲线.同时还用非线性回归法将该曲线拟合为一个圆的方程,并由此优化了砂轮的最佳安装角,从而达到了简化钻沟磨床砂轮修正机构的目的.该方法已被用于一种钻头沟槽磨床的设计中.     

在数控铣床上制造金属滚轮的新方法

提出了一种经济、方便地在三坐标数控铣床上制造金属滚轮的新方法：将三坐标数铣立铣扩大为数控车，数控磨、使滚轮按同一安装，同一加工程序进行车削和磨削，以提高滚轮型线精度，编制了用于复杂曲线滚轮的数控程序。用该法已加工出了满足生产要求的摆线齿轮，硬齿面渐开线齿轮成形磨削砂轮金属修整滚轮。     

展成法磨削齿轮渐开螺旋面的理论验证

根据展成法磨齿工作原理和齿轮啮合原理,利用齿形法线法,从齿形方程和渐开螺旋面两个方面对锥面砂轮磨齿机正确磨削斜齿圆柱齿轮渐开螺旋面进行了理论验证,该验证方法及推导过程有助于理解采用齿条形刀具磨削齿轮的原理,同时为该加工方法提供了相应的理论基础.     

减小齿轮传动误差波动的渐开线直齿轮廓修形研究

以理论渐开线直齿轮修形减振为目的,分析减小齿轮传动误差波动,啮合齿对齿廓综合修形参数应满足的几何条件;给出恒定设计载荷条件下,保持齿轮传动误差为定值齿廓修形参数的计算方法;动态计算结果表明,用该方法所获得的修形齿轮具有较好的减振效果。     

基于正弦齿条的齿轮及其齿廓曲线

提出一种以正弦曲线为生成齿条的齿廓曲线生成的新型齿轮.与渐开线齿轮的生成齿条不同,正弦齿条的设计压力角与轮齿高度、厚度之间具有一定的关系.设计压力角增大,则轮齿高度减小、厚度增大.通过齿廓图形仿真发现,正弦齿条生成的齿轮发生根切的倾向明显小于渐开线齿轮.所生成齿轮的齿廓与双圆弧齿轮相似,因而接触强度和弯曲强度要高于渐开线齿轮.文中给出了正弦齿廓在椭圆传动中的应用,并附加相同设计参数的渐开线齿轮传动情形以作对照.     

成形磨齿砂轮截面廓形建模及修形

分析了渐开线圆柱直齿轮齿槽截面尺寸与公法线长度偏差之间的关系,推导了公法线长度偏差与基圆齿槽半角之间的关系式,建立了砂轮截面廓形的数学方程式,利用圆弧法逼近渐开线划分节点,通过VC++编程计算节点坐标及生成NC代码程序。     

渐开线齿轮动态啮合力计算机仿真

为了获得渐开线齿轮啮合传动过程中的动态啮合力,提出了一种在MSC-ADAMS平台上的计算机仿真方 法．考虑了齿轮高速、大转矩啮合传动以及渐开线齿轮工作过程中齿廓啮合点位置不断变化的实际情况,基于 Hertz弹性接触理论,建立了仿真用齿轮刚度系数的计算公式及渐开线齿轮啮合传动的仿真模型,并以某车用变速 器的一对渐开线齿轮为研究对象,应用机构动力学仿真分析软件,计算得到了在3种不同工况下的齿轮动态啮合 力．研究结果表明:渐开线齿轮在啮合传动过程中含有明显的动载荷,动载荷的波动并非对称循环,其均值大于静 载荷;随着传动速度的增大,动载荷及其作用时间所占比例均增大．     

磨（剃）前滚刀预切齿轮的齿根沉切曲线探讨

根据齿轮加工原理，对于采用齿条型带凸角的磨（剃）前切齿刀具预切齿轮的齿根沉切曲线构形进行了理论分析，并且推导出构成齿轮齿很沉切曲线的渐开线、延伸渐开线和延伸渐开线等距曲线方程。     

渐开线园柱齿轮啮合振动的优化设计

分析了渐开线圆柱齿轮的啮合振动,阐述了轮齿啮合振动最小的优化设计过程。得到齿轮传动的主要参数。     

直齿渐开线轮齿齿廓的参数化曲线方程

以渐开线标准直齿齿轮的齿廓曲线为研究对象,讨论了齿廓各部分的参数化曲线方程,实现了渐开线齿轮的参数化设计。利用这些参数方程可以精确绘制渐开线齿轮齿廓,使齿轮设计更为直观、精确,为齿轮传动系统的机械设计和仿真分析奠定了基础。     

圆锥砂轮精磨渐开线圆柱螺旋面时的安装原理

本文运用数学方法,严格证明了圆锥面包络的圆柱螺旋而成为可展曲面(即渐开线圆柱螺旋面)时圆锥面应该具备的安装条件,进而提出用圆锥面砂轮精磨渐开线圆柱螺旋面的三种工艺方式(水平式安装、倾斜式安装、垂直式安装)及安装参数的计算方法。