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某中间轴校直行程研究及校直断裂改进分析
| 论文题名： | 某中间轴校直行程研究及校直断裂改进分析 |
| 关键词： | 汽车变速箱;中间轴;校直裂纹;校直断裂;工艺优化 |
| 摘要： | 齿轮轴是将齿轮和轴合成一个整体、无需键配合的一种常见机械零件，广泛适用于机械、汽车、航空、印刷、仪器仪表及矿山行业。齿轮轴热处理后不可避免产生较大的径向跳动变形，而校直是矫正径向跳动变形最简单、经济、灵活、有效的方法。在校直过程中，由于校直压力不易精确控制，经常发生校直裂纹或断裂，不仅造成废品损失，还对设备造成冲击损伤，如齿轮轴在校直过程中校直裂纹或断裂未被识别出来，而在安装到变速箱后才出现裂纹扩展断裂，这是汽车很危险的一种失效形式。因此，减少校直裂纹和断裂是工厂普遍面临的课题。 某变速箱中间轴在校直生产过程中，经常在D-E间轴颈发生校直裂纹和断裂问题，较高的废品损失使得制造成本居高不下。本论文以该中间轴校直作为研究对象，通过对校直断口检测分析表明，校直过程中校直行程过大，在D-E轴颈部位产生的拉应力超过了材料的抗拉强度是校直产生裂纹和断裂的根本原因。 为解决中间轴的校直裂纹和断裂问题，本文从校直方法、结构设计、校直工艺等方面进行研究，并提出以下改进措施: (1)增大轴颈倒角，减少应力集中和应力“偏载”; (2)调整淬火工艺，获得合适心部硬度和校直性能; (3)调整回火温度，提高中间轴材料的校直性能; (4)利用回火出炉时中间轴的热塑性进行回火余热法校直。 通过校直试验验证了改进措施的的有效性，解决了中间轴校直生产出现的裂纹和断裂问题。 通过有限元仿真分析，首先进一步证明D-E轴颈部位产生较大拉应力是校直裂纹和断裂的原因，其次确定了合理的校直行程和最大可校直径向跳动变形量，为编制合理的校直工艺有一定的指导意义，最后验证了改进措施的有效性。通过对比分析，有限元分析结果与校直试验是一致的，说明有限元仿真分析的正确性，分析中间轴校直性能时完全可以替代校直试验。 |
| 作者： | 寇桂岩 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张铁山 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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