解决大型齿轮表面剥落问题

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问题提出

  大型齿轮热处理过程一般采用渗碳加淬火的方式强化表面,强化效果直接影响零件机械性能的好坏。案例中的齿轮零件在热处理工艺完成之后出现剥落现象,并且是在承受冲击载荷时被发现,客户在考虑多种影响因素并做实验后,齿轮表面剥落问题并没有得到有效改善。因此,为找到齿轮表面剥落原因,改进热处理工艺,客户向DANTE寻求帮助。

 

 

 

项目挑战

  为更好的模拟渗碳过程,齿轮网格划分需要画六面体实体网格并且层数要在4层以上。这样以来单元的长宽比过大,如何保证网格长宽比过大时的计算精度和计算收敛性成为了项目建模模拟的一个难点。

 

 

 

客户价值

  客户借助DANTE热处理工艺仿真软件模拟齿轮的渗碳过程和淬火过程,发现在没有发生脱碳的情况下,齿轮表面呈现压应力,没有剥落风险。但考虑脱碳情况下,计算得到的最大拉应力的深度足以破坏碳层,使齿轮表面发生剥落。基于此,技术人员在DANTE软件里调整热处理工艺参数,模拟计算了多种齿轮表面含碳量,然后进行实验,实验结果表明仿真得到的优化方案可有效避免脱碳现象。

 

 

大型齿轮表面脱落案例图片2大型齿轮表面脱落案例图片3大型齿轮表面脱落案例图6

 

2019年9月8日 08:50
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