面齿轮蜗杆砂轮瞬时磨削温度数值分析模型

• 作者: 王超 郭辉 赵宁
• 来源期刊: 机械传动
• 学科: 工学
• 关键词: 面齿轮;蜗杆砂轮磨齿;磨削面积;磨削温度
• 年，卷（期）: 2025,（1）
• 页码范围: 20-27
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2025.01.003

摘要

【目的】采用蜗杆砂轮磨削面齿轮时热量分布较为复杂，且集中在轮齿表层，易造成热变形和热损伤。为改善上述情况，建立了面齿轮蜗杆砂轮瞬时磨削温度的数值计算模型，来研究磨削温度的分布规律及其变化规律。【方法】首先，根据磨削过程中面齿轮和蜗杆砂轮的几何接触特性，利用二次曲面对瞬时接触区域进行拟合，推导得出瞬时磨削接触面积的计算式；其次，研究单颗磨粒在磨削过程中的受力情况，考虑磨削过程中瞬时参与磨削的磨粒数以及磨粒平均磨削厚度，得出瞬时磨削切向力和法向力；然后，分析磨削过程中热量的产生和传递规律，构建了面齿轮蜗杆砂轮瞬时磨削温度数值分析模型。最后，进行磨削温度测试试验，以评估所建模型的计算精度。【结果】分析结果表明，瞬时磨削温度在同一齿高位置处，从内径到外径明显逐渐增大；在同一齿宽位置处，从齿顶到齿根，温度逐渐升高但变化较小；瞬时磨削温度随磨削深度、进给速度、砂轮转速的增加而升高，其中，磨削深度和砂轮转速的影响较为显著。