本书提出一种螺纹花键同轴类零件滚轧成形新工艺，通过合理的模具结构设计和工艺控制，螺纹和花键特征能够在一次滚轧中同时成形；建立具有普遍性的螺纹滚轧和花键滚轧前模具相位要求的数学表达式，建立变中心距下螺纹滚轧和花键滚轧过程中运动特征模型，在此基础上阐述螺纹花键同步滚轧模具结构一般原则，阐明不同齿型段运动差别导致齿距累积误差的理论基础。全书从新工艺构架、满足不同齿型段齿型良好衔接的模具结构、不同齿型段的运动协调、滚轧过程变形特征、试验模具加工等方面，从理论到实践系统阐述螺纹花键同步滚轧工艺及其实现。
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《博士后文库》序言
前言
第1章 绪论 1
1.1 螺纹花键同轴零件的应用 1
1.2 螺纹花键同轴零件现有加工工艺分析 3
1.3 螺纹花键同轴零件同步滚轧成形研究现状 5
1.3.1 螺纹、花键滚轧成形模具结构特征 5
1.3.2 滚轧成形中模具和工件相对运动特征 6
1.3.3 螺纹、花键滚轧塑性变形行为 7
1.3.4 滚轧成形过程数值模拟 8
1.4 同步滚轧成形技术亟须解决的问题 10
参考文献 12
第2章 螺纹花键同步滚轧原理 18
2.1 复杂型面滚轧工艺及设备 18
2.1.1 板式搓制成形工艺及设备 19
2.1.2 轮式滚轧成形工艺及设备 21
2.1.3 轴向推进主动旋转滚轧成形工艺及设备 23
2.2 轮式径向进给式螺纹滚轧和花键滚轧 25
2.3 螺纹花键同步滚轧 28
参考文献 30
第3章 基于滚轧前模具相位特征的同步滚轧模具结构 32
3.1 螺纹滚轧、花键滚轧前模具相位一般要求 33
3.2 螺纹滚轧、花键滚轧前模具相位特征及调整 35
3.2.1 采用两个滚轧模具时的相位要求 35
3.2.2 采用三个滚轧模具时的相位要求 40
3.2.3 滚轧前模具相位调整方法 49
3.3 满足滚轧前相位的同步滚轧模具结构 50
参考文献 57
第4章 花键滚轧成形过程中的运动特征 59
4.1 花键滚轧过程运动特征建模 60
4.1.1 花键滚轧过程中坐标系建立 60
4.1.2 昀终滚轧位置工件齿廓 60
4.1.3 滚轧成形过程中传动比、瞬心及瞬心线 62
4.2 圆齿根渐开线花键滚轧过程运动分析 64
4.2.1 工件和滚轧模具齿廓 64
4.2.2 圆齿根花键滚轧成形中的数学模型 67
4.2.3 形成齿侧渐开线的中心距临界值 72
4.2.4 变中心距下花键滚轧过程运动特征 74
4.3 花键滚轧分齿阶段的运动特征 78
4.3.1 花键滚轧成形受力分析 78
4.3.2 花键滚轧分齿阶段旋转条件 80
4.3.3 结果与应用 84
参考文献 95
第5章 螺纹滚轧成形过程中的运动特征 98
5.1 螺纹滚轧过程运动特征建模 98
5.1.1 螺纹滚轧过程中坐标系建立 98
5.1.2 滚轧模具齿面和昀终成形工件齿面 99
5.1.3 初始接触状态下模具和工件齿面 102
5.1.4 螺纹滚轧过程相关运动模型 102
5.2 渐开螺旋面滚轧过程运动分析 106
5.2.1 昀终滚轧位置工件和滚轧模具齿廓 107
5.2.2 初始接触状态下模具和工件齿面 109
5.2.3 渐开螺旋面滚轧成形过程相关运动模型 110
5.2.4 渐开螺旋面滚轧成形过程运动特征 111
5.3 阿基米德螺旋面滚轧成形过程运动分析 115
5.3.1 昀终滚轧位置工件和螺纹滚轧模具齿廓 116
5.3.2 初始接触状态下模具和工件齿面 118
5.3.3 阿基米德螺旋面滚轧成形过程相关运动模型 119
5.3.4 阿基米德螺旋面滚轧成形过程运动特征 121
参考文献 126
第6章 基于运动特征的同步滚轧成形误差 127
6.1 运动误差特征及齿距误差建模 128
6.1.1 同步滚轧过程中的运动特征 128
6.1.2 同步滚轧过程中花键段齿距累积误差 129
6.2 螺纹花键同步滚轧齿距累积误差计算 130
6.2.1 程序实现 130
6.2.2 计算步长对计算精度的影响 133
6.2.3 螺纹段运动方程求解初值的确定 134
6.3 成形参数对齿距累积误差影响 137
6.3.1 正交试验设计 137
6.3.2 成形参数影响 139
参考文献 142
第7章 轴类零件滚轧成形过程摩擦条件评估 144
7.1 轴类零件冷滚轧成形润滑特征及评估方法 144
7.1.1 冷滚轧成形润滑特征 144
7.1.2 增量圆环压缩试验 146
7.2 金属塑性成形分析常用摩擦模型 149
7.2.1 摩擦模型及其数值化 149
7.2.2 摩擦参数关联关系 151
7.3 增量圆环压缩试验评估滚轧成形摩擦条件 162
参考文献 167
第8章 螺纹花键同步滚轧成形特征 171
8.1螺纹花键同步滚轧过程有限元建模 171
8.1.1 材料模型 171
8.1.2 滚轧过程中的运动 172
8.1.3 几何模型及网格划分 175
8.2 螺纹花键同步滚轧过程分析 176
8.3 螺纹花键同步滚轧变形特征 180
8.3.1 位移特征 183
8.3.2 应变特征 192
8.3.3 应力特征 196
参考文献 206
第9章 同步滚轧模具加工及滚轧试验 208
9.1 同步滚轧实际模具结构及加工制造 208
9.2 螺纹花键同步滚轧试验 213
9.2.1 试验设计及试验 213
9.2.2 测量仪器及数据处理 217
9.3 螺纹花键同步滚轧零件几何参数 221
9.3.1 螺纹段基本参数 221
9.3.2 花键段基本参数 225
参考文献 229
编后记 231
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