圆柱直齿轮的温挤压数值模拟及凹模改良

对圆柱直齿轮在不同凹模结构下的温挤压成形进行数值模拟，可以方便地对凹模结构进行改良。结果表明，当凹模入模角为180^。,其内径等于齿顶圆直径且在齿根圆处不倒角时成形效果良好，适合直齿轮的温挤压精密成形，且模具结构最优。     

多层压组合冷挤压凹模疲劳强度优化设计

采用疲劳强度设计理论和最优化设计理论相结合的方式探讨多层压配组合冷挤压凹模的更为合理、有效的设计方法。首先，推出了3层压配组合冷挤压凹模在压配状态和工作状态下凹模各层的应力计算公式，论证了凹模的疲劳强度校核点在凹模各层的内表面上，在此基础上，用Sines法将凹模各层的多向脉冲循环应力等效地转化为单 向循环应力，并建立了3层压配组合冷挤压凹模疲劳强度优化设计的数学模型，用算例进行了优化设计，获得了令人满意的结果。     

具有轴向力的两层组合凹模优化设计

本文首先按照弹性力学原理导出具有轴向力的厚壁筒应力计算公式,然后,按照模具的承载能力,建立两层组合凹模优化设计数学模型,编制计算机优化程序,最后,对某厂提供的实例作了改进设计。     

多层压配组合冷挤压凹模疲劳强度优化设计

采用疲劳强度设计理论和最优化设计理论相结合的方式探讨多层压配组合冷挤压凹模的更为合理、有效的设计方法 .首先 ,推出了 3层压配组合冷挤压凹模在压配状态和工作状态下凹模各层的应力计算公式 ,论证了凹模的疲劳强度校核点在凹模各层的内表面上 ;在此基础上 ,用 Sines法将凹模各层的多向脉冲循环应力等效地转化为单向循环应力 ,并建立了 3层压配组合冷挤压凹模疲劳强度优化设计的数学模型 .用算例进行了优化设计 ,获得了令人满意的结果     

内壁不出现拉应力的组合凹模优化设计方法

以Lame公式为基础,应用极值原理导出了内壁不允许产生切向拉应力,外径d_3固定的两层组合凹模的优化设计方法和步骤。讨论了加强圈材料满足优化设计的强度条件,对比了d_3固定与不固定两种情况的差异,并指出了以往经验设计的不足。     

直齿轮径向挤压过程变形力规律的数值模拟

利用上限元法（ＵＢＥＴ）模拟了圆柱直齿轮径向挤压过程的变形力规律。经验证，所用的计算方法及计算机程序是正确、可行的。模拟结果对生产实践具有重要的指导意义。     

渐开线齿轮凹模的线切割工艺研究

本文阐述了用数段圆弧曲线替代渐开线的基本原理，介绍了线切割机加工渐开线齿轮凹模的基本方法，对拓宽线切割机的应用领域进行了较深入的研究。     

冷挤压单层凹模材料优选

传统模具设计在选材时对于经验依赖性强 ,且具有盲目性 ,不利于实现设计过程的计算机化。本文以传统解析法作为凹模设计的理论基础 ,综合分析了影响凹模强度及总直径比的各个因素 ,进一步研究参数、σsi、pi、α之间的相互关系 ,确定出适合于单层凹模冷挤压的压力范围 ,从而使模具层数预估 ,材料选用 ,以及设计过程更合理     

载重汽车用直齿轮冷挤压组合凹模的优化设计

为提高载重汽车用直齿轮冷挤压组合凹模的使用寿命,以组合凹模的齿形腔等效内径、直径比和过盈系数为设计变量,以降低模芯内壁等效应力为优化目标,建立组合凹模结构参数与等效应力的Kriging模型。应用Kriging模型结合粒子群算法,在可行变量空间内寻优,得到组合凹模最佳结构尺寸为:模芯外径D_2=107.485 mm,中圈外径D_3=187.215 mm,外圈外径D_4=274.839 mm,模芯与中圈的单边径向过盈量U_1=0.134 mm,中圈与外圈的单边径向过盈量U_2=0.253 mm,采用优化后的组合凹模进行数值模拟。研究结果表明:在模芯消气带齿槽处等效应力最大,其值为1 870 MPa。优化方法为齿类零件冷挤压成形组合凹模设计提供了定量的确定方法。     

圆柱直齿轮精密塑性成形数值模拟研究

利用三维造型软件Unigraphics NX对圆柱直齿轮进行参数化建模,采用分流孔分流和浮动凹模耦合工艺成形,使用有限元数值模拟软件Deform-3D对冷锻成形过程进行三维刚塑性有限元数值模拟,确定最佳匹配的工艺参数组合.以此优化成形工艺,为成形研究提供了参考.     

直齿圆柱齿轮传动设计的全局优化方法

分析现有齿轮传动优化设计方法在全局优化方面的不足.针对一类载荷系数一定的直齿圆柱齿轮传动设计的体积优化问题,建立非线性优化模型.基于模型特点的分析,采用变量组合与取自然对数的变量变换方法,将原非线性问题等价地转化为含混合变量的线性规划模型,并设计一类求解混合变量的线性规划问题的全局优化方法.将这一系列方法应用于研究典型的直齿圆柱齿轮传动优化设计案例,并与已有设计优化方法比较.结果表明:该全局优化方法得到的大小齿轮分度圆柱体积小于其他方法得到的圆整最优值.     

基于响应面法的直齿轮冷挤压工艺多目标优化

针对某型大模数行星直齿轮在精锻成形工艺中成形载荷大、齿形塌角大及弹性回复影响齿形精度等问题,提出一种新型约束分流正冷挤压工艺.以降低成形载荷、减小轴向塌角长度及取得弹性回复量较小的齿轮为优化目标,以凹模入模角、毛坯直径系数、摩擦系数和模具挤压速度为优化变量,借助正交实验设计与Design-Expert V8软件进行响应面拟合建模分析,得到成形载荷及塌角长度的二阶响应面模型和弹性回复的线性模型,同时借助该软件进行多目标优化,得到最佳工艺参数组合,即入模角为67°,直径系数为1.15,摩擦系数为0.06,模具下压速度为52mm/s.有限元模拟和生产实践结果表明:优化后的工艺参数组合能生产得到弹性回复较小、表面质量好的行星直齿轮冷挤压件,并能有效减小塌角、降低成形载荷.     

直齿圆柱齿轮的可靠度对设计参数的灵敏性分析

由于在设计、生产、使用、维护等产品生命周期各阶段的不确定因素的影响，使机械零件的质量产生波动，可靠度降低。文中试图在机械设计初期，结合概率统计分析理论和可靠性设计理论，揭示出机械零件的可靠度与基本设计变量之间的本质联系，推导出可靠度对参数的灵敏性计算公式，用直齿圆柱齿轮的计算实例进行分析，深刻探讨齿轮设计参数的变化对齿轮可靠度的影响方向和灵敏程度。其结论对齿轮的设计人员、制造和使用人员在理论和实践中均具有重要的参考价值。     

直齿行星传动齿轮修形优化设计方法

针对多个行星轮均布的大功率直齿行星传动系统,提出了优化齿轮修形参数的设计方法.取其中一路子系统建模,应用位移约束方程建立局部太阳轮边界位移协调关系,简化了有限元分析模型.为提高齿轮有限元模型的齿廓几何逼近精度,降低齿轮有限元规模,提高非线性接触分析的求解精度和效率,建立了齿轮接触区细化单元节点位移耦合模型.提出直齿轮修形齿面快速精确有限元建模方法,采用修形函数控制渐开线发生线长度修改齿面上的节点坐标,实现修形齿面快速精确重构,以齿面应力分布均匀为主要目标,迭代求解修形齿轮应力分布优化了齿轮修形参数.     

复杂型材挤出模结构优化设计方法

采用APDL建立了面向CAE的模头流道参数化模型,用分步单元划分策略和壁面滑移边界条件,完成了复杂型材熔体在模头内流动过程的三维数值模拟,获得了流道内的速度分布和压力分布.在此基础之上,以模头出口处型材截面上各子区域平均流速相等为优化目标,对模具流道的结构参数进行了优化设计,优化后流动平衡性有显著提高.复杂型材SF56流道结构参数的优化设计和实验,证明了该方法的正确性和有效性.     

直齿圆柱齿轮精锻模具设计及有限元分析

针对某直齿圆柱齿轮,进行了带浮动式凹模的精密锻造模具的设计.并结合此浮动式模具结构,利用刚塑性理论方法建立了该直齿圆柱齿轮精锻的合理有限元模型,采用DEFORM-3D软件对整个成形过程进行有限元数值模拟.得到了变形区的速度场分布、坯料的damage分布等,分析了其分布规律.由此验证了带浮动式凹模的精锻模具结构的合理性,为有效地进行工艺研究、优化工艺参数提供了方法和依据.     

斜齿圆柱齿轮传动的模糊可靠优化设计

针对常规的设计方法忽略了参数的随机性和模糊性,致使设计结果不能很好地与实际吻合,应用可靠和模糊原理,考虑了参数的可靠性和随机性,使圆柱斜齿轮优化设计更加合理、科学、完善。     

基于MATLAB的圆柱齿轮减速器优化设计

为了优化设计圆柱齿轮减速器以体积最小为目标,建立了圆柱齿轮减速器的优化设计数学模型,通过采用Matlab软件中的优化算法,实现圆柱齿轮减速器参数的优化设计,实践证明:利用MATLAB优化工具箱求解优化问题,不用编写大量算法程序,提高了设计效率,算法可靠,非常实用。     

几何约束下圆柱壳的屈曲优化设计

利用能量原理分析受均布法向荷载作用的轴对称变厚度圆柱壳的分支点屈曲。将求解屈曲临界荷载变成求解广义特征值方程，在满足强度约束和圆柱壳体积保持常数条件下、将圆柱壳的最大屈曲荷载设计转化为极大化最小特征值问题。     

基于插齿法加工直齿圆柱齿轮的仿真

采用Visual C 6．0的OpenGL技术，运用CAD、3DS等软件的功能，对直齿圆柱齿轮用插齿法加工过程进行仿真．该仿真软件不仅具有虚拟的动态效果，而且能实时控制切削参数．它对于教学及研究齿轮的加工，具有一定的辅助作用．