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2023
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锥齿轮渗碳淬火工艺及其变形分析
鉴于锥齿轮渗碳淬火工艺复杂，易产生较大变形而影响齿轮的传动质量，用 DEFORM 有限元分析的方法对锥齿轮渗碳淬火工艺及其变形行为进行了分析。通过调整渗碳淬火工艺参数并进行压淬，减小了锥齿轮大小端的变形。
锥齿轮具有重合度高、传动平稳、承载能力大等优点，被广泛应用于各类机械设备中。锥齿轮的强度和硬度要求较高，制造时常采用渗碳淬火进行强化处理。但是，渗碳淬火工艺复杂，易产生热应力和组织应力而引起较大的变形，影响齿轮的传动质量。本文用 DEFORM 有限元分析方法对锥齿轮渗碳淬火工艺过程及其变形行为进行分析，以期了解锥齿轮渗碳淬火过程的渗碳和相变情况，通过调整渗碳淬火工艺并进行压淬，在满足锥齿轮强度和硬度要求的基础上，减小锥齿轮的变形。
一、锥齿轮参数、单齿模型与渗碳淬火工艺
锥齿轮材料选用 SNC815 渗碳钢，其化学成分如表1所示。分析所用锥齿轮参数如表2所示。考虑到运算效率和经济性，分析时对工件进行了简化处理，取锥齿轮的一个齿进行模拟，并将该齿与其余轮齿的接触面作为对称面。对单齿模型划分四面体网格时，将网格数量设定为60000个。
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