薄壁齿轮淬火变形有限元分析与改进
Heat Treatment Technology and Equipment（2021）
Abstract
本文以45钢薄壁齿轮为研究对象,采用有限元方法研究了薄壁齿轮在吊装和平放两种装炉方式下的淬火冷却过程,分析了其温度场、应力场及相应的变形规律.结果表明:薄壁齿轮在吊装850℃淬火时,齿顶在100 s下降到25℃,残余应力为150.6 MPa,变形量为0.054 mm;齿根在104 s下降到25℃,残余应力为227.31 MPa,变形量为0.058 mm;节圆内部在104 s下降到25℃,残余应力为178.77 MPa,变形量为0.056 mm.薄壁齿轮在平放850℃淬火时,齿顶在86 s下降到25℃,残余应力为178.82 MPa,变形量为0.066 mm;齿根在90 s下降到25℃,残余应力为255.56 MPa,变形量为0.069 mm;节圆内部在90 s下降到25℃,残余应力为191.73 MPa,变形量为0.068mm.淬火变形是由热应力和组织应力导致的.装炉方式会影响薄壁齿轮的淬火变形,吊装变形量相对平放较小.
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