为了预测热滚轧面齿轮齿廓表层残余压应力峰值大小和残余压应力层深度,利用DEFORM-3D有限元仿真软件对热滚轧面齿轮加工过程进行仿真,获得不同工艺参数组合下齿廓表层残余压应力峰值大小和残余压应力层深度。以仿真结果为数据样本,采用响应曲面法建立热滚轧面齿轮齿廓表层残余压应力和压应力层深度的预测模型,并以残余压应力峰值最大、残余压应力层深度最小为优化目标,得到最优工艺组合。以最优工艺组合为实际加工参数,对齿廓表层残余应力实测值与预测值进行对比分析可知,实测值小于预测值,最大误差不超过17%。表明所建立的预测模型可以实现对热滚轧面齿轮表层残余应力的测控。

平面应力和平面应变状态下主应力和主应变方向的确定,无论是在工程应用还是在材料力学教学中都是非常重要的难点。本文提出了一种既易于理解又便于掌握的简捷实用方法。

为提高冷滚打成形工件的表面质量，改进冷滚打成形工艺，以渐开线花键为研究对象，进行了高速冷滚打成形工件的显微硬度试验，并对实验得到的数据进行了数理统计分析。根据冷滚打加工参数对工件齿廓不同位置表面硬化程度的影响关系，采用曲面响应法建立了成形花键齿廓不同位置表面硬化程度随滚打轮转速和工件进给量变化的多元回归模型，并对模型进行了显著性检验及方差分析，通过试验数据与预测模型的对比分析，证明了该模型在滚打条件相近的情况下，能够对齿廓不用位置的表面硬化程度起到精确的经验预测作用。