Material de engrenagem e processo de processamento

Diante da situação atual, este experimento utiliza o aço 20CrMo como material experimental para experimentos de simulação.

A rota do processo é: tratamento térmico (cementação e têmpera), laminação a quente (preservação do calor), resfriamento do desbaste do dente (fresagem, modelagem da engrenagem). O processo específico é o seguinte: após pré-usinagem e fresagem de engrenagens 20CrMo, cementação, aquecimento por indução de alta frequência até AC3 (875) temperatura de austenitização, resfriamento rápido de óleo até 150-250, precisão em óleo quente, extrusão A roda se deforma plasticamente a superfície do dente ao tamanho final, e o rolo acabou. Quando a peça ainda está no estado austenítico, ela é retirada e resfriada rapidamente para formar uma estrutura dura de martensita na superfície do dente.

Primeiro, a relação entre o ângulo do dente e a posição da engrenagem é derivada.
A matriz de laminação e a engrenagem da peça de trabalho são definidas para a instalação padrão, e os dentes da engrenagem são girados no sentido anti-horário sob o acionamento dos dentes da matriz de laminação. A posição da linha tracejada dos dentes na figura é definida para a posição neutra e um ângulo externo j1 é gerado quando os dentes se desviam desta posição.
Na posição neutra j1 = 0, j1 é um valor positivo quando os dentes são defletidos no sentido anti-horário em relação à posição neutra e um valor negativo quando os dentes são defletidos. 

O caso do ponto de engate no flanco esquerdo é semelhante.
Pode escrever a relação entre cada parâmetro de posição
Right flank: j1=j1/20-j1(1)
Left flank: j1=i1-0-j1/2(2)
Onde 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)
De acordo com a faixa de valores do ângulo de rotação do dente, pode-se saber a partir da fórmula acima que a relação entre j1 e jj1 e rj1 é determinada exclusivamente.

Pelo mesmo método, a relação entre i1 e ii1, ri1 na superfície do dente esquerdo também pode ser obtida. Na verdade, i1 = j1. Portanto, desde que j1 seja fornecido, as posições dos pontos de engrenamento i e j dos dentes da peça de trabalho nas linhas de engrenamento esquerda e direita são completamente determinadas. Além disso, o ponto j no dente da matriz rotativa tem um raio do círculo de engrenamento rj2 = rb22j22 (7) onde rb2 é o raio do círculo base do dente da matriz rotativa;

J2 é o raio de curvatura no ponto j nos dentes da matriz rotativa. 

Portanto, a posição do ponto j nos dentes do molde de laminação pode ser determinada pela fórmula, e os parâmetros de posição correspondentes, como jj2, xj2 e j2 são obtidos.
De acordo com a teoria da deformação por contato elástico Hertz, a quantidade de deformação elástica no ponto de engate je = 115FfBE (10) A quantidade de deformação plástica Sp da superfície do dente da peça no ponto de contato pode ser calculada pela teoria do campo da linha de deslizamento. Sp103 = jFjkB2bjFjkBcj (11) Onde é o raio de curvatura combinado das duas superfícies de flanco no ponto de engate j.
Então, a quantidade total de deformação j no ponto j no dente pode ser expressa como a seguinte fórmula j = jjijeSp2 (12) onde 2 é a deformação elástica no ponto j da superfície do dente da matriz rotativa, e o método de cálculo e a deformação elástica do dente da peça A mesma quantidade; há uma corrente de transmissão interna entre o molde de laminação e a engrenagem da peça de trabalho e, no caso de um método de pressão de distância central constante, a quantidade de deformação total normal j = S0 é um valor fixo, onde S0 é a extrusão ao longo da direção da linha de engrenamento .
Tomando a engrenagem cementada 20CrMo amplamente utilizada na indústria automotiva e máquinas-ferramentas de precisão como exemplo, este artigo propõe um processo de tratamento térmico de deformação de rolo fino que combina tratamento térmico, laminação fina e têmpera em um único processo de processamento online e estabelece um rolo. O modelo de força de engrenamento de dupla face dos dentes durante o processo de extrusão é usado para derivar as fórmulas de cálculo de deformação de flexão elástica, deformação de contato elástico e deformação total do dente da matriz de laminação e da peça de trabalho.

Link para este artigo: Discussão sobre a tecnologia de usinagem e deformação de materiais de engrenagens

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