大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置及其補(bǔ)償方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置及其補(bǔ)償方法，該補(bǔ)充裝置包括底座、內(nèi)液壓缸、外液壓缸、內(nèi)應(yīng)力補(bǔ)償塊以及外應(yīng)力補(bǔ)償塊，所述底座包括上下并列設(shè)置的兩圓盤，內(nèi)液壓氣缸與上方圓盤固定連接，其活塞桿與內(nèi)應(yīng)力補(bǔ)償塊相連；所述外液壓缸與下方圓盤固定連接，其活塞桿與外應(yīng)力補(bǔ)償塊相連；其補(bǔ)償方法，包括如下步驟：（1）建立大型齒圈模型，并進(jìn)行有限元模型離散；（2）進(jìn)行限元仿真；（3）進(jìn)行應(yīng)力的反向補(bǔ)償，然后仿真；（4）將步驟（3）獲得的變形量與大型齒圈模型對比；（5）將最終補(bǔ)償應(yīng)力輸出給多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置。本發(fā)明能夠有效防止大型齒圈在熱處理過程中變形，從而提高大型齒圈的生產(chǎn)合格率。
【專利說明】大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置及其補(bǔ)償方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱處理變形補(bǔ)償技術(shù)，尤其涉及一種基于有限元仿真預(yù)測熱處理中的變形和引起的應(yīng)力，提供一種大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)可調(diào)應(yīng)力補(bǔ)償裝置，以及利用該裝置進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒ā?br> [0002]

【背景技術(shù)】
[0003]以大型齒圈為基礎(chǔ)部件的齒輪箱傳動在航海、礦業(yè)、新能源等領(lǐng)域具有無可替代的作用。隨著艦船、風(fēng)力發(fā)電、大型工程裝備領(lǐng)域的快速發(fā)展，需要大型齒圈提高強(qiáng)度、傳動精度、效率，滿足重載、高速、長壽命、高可靠性的需求。由于大型齒圈直徑較大、薄壁、斷面結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜等特點(diǎn)，加工中的變形導(dǎo)致精度下降乃至開裂等問題不但一直是生產(chǎn)廠家非常關(guān)注的技術(shù)質(zhì)量問題。大型齒圈的變形直接關(guān)系到齒輪強(qiáng)度、精度等重要質(zhì)量指標(biāo)的控制。
[0004]對于滲碳淬火的齒圈，特別是大型齒圈，其變形量很大且難以嚴(yán)格控制，對大型齒圈的后續(xù)加工及使用帶來嚴(yán)重的影響。較大的變形不僅使磨削量增加，導(dǎo)致加工制造成本提高。更嚴(yán)重的是，而且由于變形的不均勻，在磨削過程中出現(xiàn)磨削的余量不同，很容易將磨削量較大的一邊的滲碳層全部磨掉，降低承載能力，甚至導(dǎo)致大型齒圈的過早報(bào)廢，最終壽命也會大大下降。大型齒圈的制造、加工成本高昂，特別是精密部件的材料、加工成本可達(dá)百萬元以上，其變形不能得到有效控制，會給生產(chǎn)、應(yīng)用帶來極大的影響。針對這一問題企業(yè)在生產(chǎn)中需要制作定型工裝并且后期的磨齒加工要求也高，嚴(yán)重影響企業(yè)的生產(chǎn)周期。精密齒圈出現(xiàn)較大的變形導(dǎo)致產(chǎn)品不合格，返工成本高昂、不能按期交貨給生產(chǎn)企業(yè)較高的違約成本。大型齒圈交付使用后，引起變形、開裂導(dǎo)致齒輪箱的工作效率下降、壽命大為減少，如風(fēng)力發(fā)電增速齒輪箱安裝在幾十米高空，維護(hù)及更換代價(jià)較高，大型船舶中的齒輪部件失效導(dǎo)致船舶動力系統(tǒng)受損，造成嚴(yán)重的后果。
[0005]大型齒圈的變形主要由工件在機(jī)加工時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，熱處理過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力以及工件自重變形等共同作用而產(chǎn)生，其影響因素包括齒圈幾何形狀、原材料及冶金質(zhì)量、鍛造和機(jī)加工的殘余應(yīng)力、裝料方式和熱處理工藝及設(shè)備等諸方面，控制變形十分復(fù)雜。目前國內(nèi)外控制大型齒圈變形的主要方法有齒圈熱處理工藝優(yōu)化，工裝固定等措施。熱處理工藝優(yōu)化改善齒輪上中下部位冷卻的均勻性，使組織轉(zhuǎn)變趨于同步，改善端面和中段的冷速不均勻，可以收到明顯的效果。
[0006]采用工裝固定方法進(jìn)行大型齒圈變形控制主要分為兩種方法，S卩補(bǔ)償法及壓淬法。補(bǔ)償法對截面形狀不規(guī)則的大型齒圈采用墊塊或者套筒等補(bǔ)償件，使齒圈截面均勻，起到加熱冷卻速度均勻、減少熱處理的熱應(yīng)力作用，在實(shí)際生產(chǎn)中有一定的應(yīng)用。壓淬法是普遍采用的工裝固定控制變形方法，采用拉筋夾具或者專用卡盤對大型齒圈進(jìn)行裝夾，隨后進(jìn)行熱處理，比較有效的控制熱處理的變形。
[0007]上述方法盡管能夠取得一些效果，但是實(shí)際應(yīng)用中還有很多問題。比如優(yōu)化熱處理工藝缺少對工藝條件的系統(tǒng)性研究，其工藝穩(wěn)定性也不能保證；壓淬雖然可以解決平面翹曲和內(nèi)孔圓度變形問題，但沒有改善齒部變形問題，該方法對齒圈熱處理工藝中的變形和殘余應(yīng)力的影響也缺少理論分析；補(bǔ)償法在生產(chǎn)中盡管有一定應(yīng)用，但是受大型齒圈幾何參數(shù)復(fù)雜的影響，這一方法目前還主要依賴經(jīng)驗(yàn)；工裝固定方法在齒圈加工中對變形和殘余應(yīng)力的作用還缺少深入研究。目前，以上大型齒圈變形控制措施應(yīng)用中主要依靠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，還缺少計(jì)算機(jī)輔助分析進(jìn)行工藝輔助設(shè)計(jì)和變形預(yù)測，同時(shí)沒辦法根據(jù)齒圈的具體情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0008]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于怎樣解決大型齒圈熱處理易變形，且變形后難以進(jìn)行修復(fù)的問題，提供一種大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置及其補(bǔ)償方法。
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的:一種大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置，其特征在于:包括底座、內(nèi)液壓缸、外液壓缸、內(nèi)應(yīng)力補(bǔ)償塊以及外應(yīng)力補(bǔ)償塊，所述底座包括上下并列設(shè)置的兩圓盤，兩圓盤固定連接在一起，且兩圓盤的軸心線重合，其中，上方圓盤的直徑小于下方圓盤的直徑；所述內(nèi)液壓氣缸與外液壓氣缸均為多個(gè)，其中，內(nèi)液壓氣缸繞上方圓盤外緣一周均勻分布并與上方圓盤固定連接，其活塞桿的軸向與上方圓盤的徑向一致，所述內(nèi)應(yīng)力補(bǔ)償塊與內(nèi)液壓缸的活塞桿相連；所述外液壓缸與下方圓盤的外緣固定連接，且外液壓缸的位置與內(nèi)液壓缸的位置相對應(yīng)，其活塞桿的軸向與下方圓盤的徑向一致，所述外應(yīng)力補(bǔ)償塊與外液壓缸的活塞桿相連。
[0011]進(jìn)一步地，所述內(nèi)應(yīng)力補(bǔ)償塊的外側(cè)和外應(yīng)力補(bǔ)償塊的內(nèi)側(cè)均呈弧形，且當(dāng)內(nèi)液壓缸的活塞桿和外液壓缸的活塞桿伸出的長度分別一致時(shí)，內(nèi)應(yīng)力補(bǔ)償塊的外側(cè)位于同一圓周上，外應(yīng)力補(bǔ)償塊的內(nèi)側(cè)位于同一圓周上。
[0012]一種利用上述大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置進(jìn)行大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償方法，其特征在于:包括如下步驟:
(1)建立大型齒圈模型，并根據(jù)大型齒圈模型進(jìn)行有限元模型離散；同時(shí)，將大型齒圈熱處理過程中的工藝條件輸入到有限元模型；
(2)根據(jù)輸入的工藝條件，結(jié)合大型齒圈模型進(jìn)行大型齒圈熱處理過程有限元仿真，預(yù)測大型齒圈熱處理完成后的變形量和引起變形的應(yīng)力位置及大??；
(3)根據(jù)(2)獲得的應(yīng)力位置和大小，對有限元模型進(jìn)行應(yīng)力的反向補(bǔ)償，然后仿真大型齒圈熱處理完成后的變形量和引起變形的應(yīng)力；
(4)將步驟(3)獲得的變形量與大型齒圈模型對比，如果變形量在公差范圍內(nèi)，則該應(yīng)力作為最終補(bǔ)償應(yīng)力；如果變形超差，則利用步驟(3)獲得應(yīng)力累積步驟(2)獲得應(yīng)力再次補(bǔ)償后仿真大型齒圈熱處理的變形量和引起變形的應(yīng)力，重新進(jìn)行步驟(3)，直至變形的公差允許，將累積的應(yīng)力作為最終補(bǔ)償應(yīng)力；
(5)將步驟(4)獲得的最終補(bǔ)償應(yīng)力利用控制系統(tǒng)輸出給多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置的內(nèi)液壓缸和外液壓缸，以對大型齒圈熱處理變形進(jìn)行控制。
[0013]進(jìn)一步地,所述最終補(bǔ)償應(yīng)力為若干連續(xù)分布的應(yīng)力的集合。
[0014]進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)將最終補(bǔ)償應(yīng)力等效為沿大型齒圈周向均勻分布的數(shù)個(gè)補(bǔ)償作用力，然后通過控制多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置在各個(gè)補(bǔ)償作用力的位置進(jìn)行施加向外的推力或向內(nèi)的拉力，以實(shí)現(xiàn)對大型齒圈應(yīng)力的補(bǔ)償。
[0015]進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)的控制方法是，以最終補(bǔ)償應(yīng)力中的最大應(yīng)力處為起點(diǎn)，對應(yīng)到一個(gè)應(yīng)力補(bǔ)償點(diǎn)，然后根據(jù)應(yīng)力補(bǔ)償個(gè)數(shù)將齒圈劃分成數(shù)段，每段等效為一個(gè)補(bǔ)償作用力補(bǔ)償?shù)较鄳?yīng)應(yīng)力補(bǔ)償點(diǎn)，其中內(nèi)液壓氣缸提供從齒圈從中心向外的推力，外液壓氣缸提供從外向中心的拉力。
[0016]進(jìn)一步地，在補(bǔ)償過程中，有限元模型根據(jù)齒圈的標(biāo)準(zhǔn)和要求對輸入的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，然后將獲得的最優(yōu)的工藝條件輸出。
[0017]進(jìn)一步地，所述最優(yōu)的工藝條件包括熱處理溫度、熱處理介質(zhì)、滲碳滲氮工藝爐氛、各個(gè)階段的時(shí)間、應(yīng)力補(bǔ)償位置和其大小。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
(I)不同規(guī)格的大型齒圈可以通過調(diào)液壓缸活塞位置和更換內(nèi)、外應(yīng)力補(bǔ)償塊調(diào)節(jié)，適應(yīng)不同的產(chǎn)品，節(jié)約了成本。
[0019](2)采用多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償控制大型齒圈熱處理變形，使齒圈在熱處理過程中，能有效的控制大型齒圈熱處理過程中的變形，提高產(chǎn)品質(zhì)量，從而提高生產(chǎn)合格率。
[0020](3)本方法和裝置可以對齒圈熱處理變形過程根據(jù)需要提供提供內(nèi)圈向外推力和外圈的向內(nèi)拉力，需要的應(yīng)力補(bǔ)償值可以根據(jù)需要利用液壓缸進(jìn)行調(diào)節(jié)，裝置所需的支撐塊、液壓缸數(shù)量和位置均可以根據(jù)需要改變。
[0021](4)利用計(jì)算機(jī)預(yù)測大型齒圈熱處理變形量和引起變形的綜合應(yīng)力數(shù)值、位置，并進(jìn)行多次累計(jì)計(jì)算、逼近，提高了效率和準(zhǔn)確度，降低了成本。
[0022]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的裝置的俯視圖；
圖2為圖1的側(cè)視圖；
圖3為本法補(bǔ)償方法的流程圖。
[0024]圖中:I一底座，2—內(nèi)液壓缸，3—外液壓缸，4一內(nèi)應(yīng)力補(bǔ)償塊，5—外應(yīng)力補(bǔ)償塊。
[0025]

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0027]實(shí)施例:參見圖1、圖2，一種大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置，包括底座1、內(nèi)液壓缸2、外液壓缸3、內(nèi)應(yīng)力補(bǔ)償塊4以及外應(yīng)力補(bǔ)償塊5。所述底座I包括上下并列設(shè)置的兩圓盤，兩圓盤固定連接在一起，且兩圓盤的軸心線重合，其中，上方圓盤的直徑小于下方圓盤的直徑。所述內(nèi)液壓氣缸與外液壓氣缸均為多個(gè)。其中，內(nèi)液壓氣缸繞上方圓盤外緣一周均勻分布并與上方圓盤固定連接，其活塞桿的軸向與上方圓盤的徑向一致，所述內(nèi)應(yīng)力補(bǔ)償塊4與內(nèi)液壓缸2的活塞桿(伸出缸體的一端)相連。所述外液壓缸3與下方圓盤的外緣固定連接，且外液壓缸3的位置與內(nèi)液壓缸2的位置相對應(yīng)，其活塞桿的軸向與下方圓盤的徑向一致，所述外應(yīng)力補(bǔ)償塊5與外液壓缸3的活塞桿(伸出缸體的一端)相連。
[0028]所述內(nèi)應(yīng)力補(bǔ)償塊4的外側(cè)和外應(yīng)力補(bǔ)償塊5的內(nèi)側(cè)均呈弧形，且當(dāng)內(nèi)液壓缸2的活塞桿和外液壓缸3的活塞桿伸出的長度分別一致時(shí)，內(nèi)應(yīng)力補(bǔ)償塊4的外側(cè)位于同一圓周上，外應(yīng)力補(bǔ)償塊5的內(nèi)側(cè)位于同一圓周上。
[0029]具體實(shí)施時(shí)，所述內(nèi)液壓缸2和外液壓缸3均由計(jì)算機(jī)(或工控機(jī))控制，通過計(jì)算機(jī)控制各內(nèi)液壓缸2和外液壓缸3的活塞桿的伸出長度，從而實(shí)現(xiàn)對變形部分的補(bǔ)償，這樣能夠能夠根據(jù)不同的熱處理環(huán)境進(jìn)行適應(yīng)性的形變補(bǔ)償，從而能夠更好地保證齒圈的穩(wěn)定性。
[0030]參見圖3，一種利用上述大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置進(jìn)行大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力的補(bǔ)償方法，包括如下步驟:
(I)建立大型齒圈模型，并根據(jù)大型齒圈模型進(jìn)行有限元模型離散；同時(shí)，將大型齒圈熱處理過程中的工藝條件輸入到有限元模型。
[0031](2)根據(jù)輸入的工藝條件，結(jié)合大型齒圈模型進(jìn)行大型齒圈熱處理過程有限元仿真，預(yù)測大型齒圈熱處理完成后的變形量和引起變形的應(yīng)力位置及大小。
[0032](3)根據(jù)(2)獲得的應(yīng)力位置和大小，對有限元模型進(jìn)行應(yīng)力的反向補(bǔ)償，然后仿真大型齒圈熱處理完成后的變形量和引起變形的應(yīng)力。
[0033](4)將步驟(3)獲得的變形量與大型齒圈模型對比，如果變形量在公差范圍內(nèi)，則該應(yīng)力作為最終補(bǔ)償應(yīng)力；如果變形超差，則利用步驟(3)獲得應(yīng)力累積步驟(2)獲得應(yīng)力再次補(bǔ)償后仿真大型齒圈熱處理的變形量和引起變形的應(yīng)力，重新進(jìn)行步驟(3)，直至變形的公差允許，將累積的應(yīng)力作為最終補(bǔ)償應(yīng)力；所述最終補(bǔ)償應(yīng)力為若干連續(xù)分布的應(yīng)力的集合。所述控制系統(tǒng)將最終補(bǔ)償應(yīng)力等效為沿大型齒圈周向均勻分布的數(shù)個(gè)補(bǔ)償作用力，然后通過控制多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置在各個(gè)補(bǔ)償作用力的位置進(jìn)行施加向外的推力或向內(nèi)的拉力，以實(shí)現(xiàn)對大型齒圈應(yīng)力的補(bǔ)償。
[0034]所述控制系統(tǒng)的控制方法是，以最終補(bǔ)償應(yīng)力中的最大應(yīng)力處為起點(diǎn)，對應(yīng)到一個(gè)應(yīng)力補(bǔ)償點(diǎn)，然后根據(jù)應(yīng)力補(bǔ)償個(gè)數(shù)將齒圈劃分成數(shù)段，每段等效為一個(gè)補(bǔ)償作用力補(bǔ)償?shù)较鄳?yīng)應(yīng)力補(bǔ)償點(diǎn)，其中內(nèi)液壓氣缸提供從齒圈從中心向外的推力，外液壓氣缸提供從外向中心的拉力。其中，每個(gè)內(nèi)外液壓缸獨(dú)立控制，根據(jù)所需應(yīng)力補(bǔ)償值由控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)液壓缸上面的壓力控制閥或溢流閥進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。
[0035](5)將步驟(4)獲得的最終補(bǔ)償應(yīng)力利用控制系統(tǒng)輸出給多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置的內(nèi)液壓缸和外液壓缸，以對大型齒圈熱處理變形進(jìn)行控制。
[0036]在補(bǔ)償過程中，有限元模型根據(jù)齒圈的標(biāo)準(zhǔn)和要求(如硬度、組織分布等)對輸入的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化(優(yōu)化熱處理溫度、熱處理介質(zhì)(以此調(diào)節(jié)換熱系數(shù)和材料的冷卻速度)、滲碳滲氮工藝爐氛、各個(gè)階段理時(shí)間)，然后將獲得的最優(yōu)的工藝條件輸出。所述最優(yōu)的工藝條件包括熱處理溫度、熱處理介質(zhì)(以此調(diào)節(jié)換熱系數(shù)和材料的冷卻速度)、滲碳滲氮工藝爐氛、各個(gè)階段的時(shí)間、應(yīng)力補(bǔ)償位置和其大小。
[0037]最后需要說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，那些對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置，其特征在于:包括底座、內(nèi)液壓缸、夕卜液壓缸、內(nèi)應(yīng)力補(bǔ)償塊以及外應(yīng)力補(bǔ)償塊，所述底座包括上下并列設(shè)置的兩圓盤，兩圓盤固定連接在一起，且兩圓盤的軸心線重合，其中，上方圓盤的直徑小于下方圓盤的直徑；所述內(nèi)液壓氣缸與外液壓氣缸均為多個(gè)，其中，內(nèi)液壓氣缸繞上方圓盤外緣一周均勻分布并與上方圓盤固定連接，其活塞桿的軸向與上方圓盤的徑向一致，所述內(nèi)應(yīng)力補(bǔ)償塊與內(nèi)液壓缸的活塞桿相連；所述外液壓缸與下方圓盤的外緣固定連接，且外液壓缸的位置與內(nèi)液壓缸的位置相對應(yīng)，其活塞桿的軸向與下方圓盤的徑向一致，所述外應(yīng)力補(bǔ)償塊與外液壓缸的活塞桿相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置，其特征在于:所述內(nèi)應(yīng)力補(bǔ)償塊的外側(cè)和外應(yīng)力補(bǔ)償塊的內(nèi)側(cè)均呈弧形，且當(dāng)內(nèi)液壓缸的活塞桿和外液壓缸的活塞桿伸出的長度分別一致時(shí)，內(nèi)應(yīng)力補(bǔ)償塊的外側(cè)位于同一圓周上，外應(yīng)力補(bǔ)償塊的內(nèi)側(cè)位于同一圓周上。
3.一種利用如權(quán)利要求1或2所述大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置進(jìn)行大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)建立大型齒圈模型，并根據(jù)大型齒圈模型進(jìn)行有限元模型離散；同時(shí)，將大型齒圈熱處理過程中的工藝條件輸入到有限元模型； (2)根據(jù)輸入的工藝條件，結(jié)合大型齒圈模型進(jìn)行大型齒圈熱處理過程有限元仿真，預(yù)測大型齒圈熱處理完成后的變形量和引起變形的應(yīng)力位置及大??； (3)根據(jù)(2)獲得的應(yīng)力位置和大小，對有限元模型進(jìn)行應(yīng)力的反向補(bǔ)償，然后仿真大型齒圈熱處理完成后的變形量和引起變形的應(yīng)力； (4)將步驟(3)獲得的變形量與大型齒圈模型對比，如果變形量在公差范圍內(nèi)，則該應(yīng)力作為最終補(bǔ)償應(yīng)力；如果變形超差，則利用步驟(3)獲得應(yīng)力累積步驟(2)獲得應(yīng)力再次補(bǔ)償后仿真大型齒圈熱處理的變形量和引起變形的應(yīng)力，重新進(jìn)行步驟(3),直至變形的公差允許，將累積的應(yīng)力作為最終補(bǔ)償應(yīng)力； (5)將步驟(4)獲得的最終補(bǔ)償應(yīng)力利用控制系統(tǒng)輸出給多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置的內(nèi)液壓缸和外液壓缸，以對大型齒圈熱處理變形進(jìn)行控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述利用大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置進(jìn)行大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償方法，其特征在于:所述最終補(bǔ)償應(yīng)力為若干連續(xù)分布的應(yīng)力的集合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述利用大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置進(jìn)行大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償方法，其特征在于:所述控制系統(tǒng)將最終補(bǔ)償應(yīng)力等效為沿大型齒圈周向均勻分布的數(shù)個(gè)補(bǔ)償作用力，然后通過控制多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置在各個(gè)補(bǔ)償作用力的位置進(jìn)行施加向外的推力或向內(nèi)的拉力，以實(shí)現(xiàn)對大型齒圈應(yīng)力的補(bǔ)償。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述利用大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置進(jìn)行大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償方法，其特征在于:所述控制系統(tǒng)的控制方法是，以最終補(bǔ)償應(yīng)力中的最大應(yīng)力處為起點(diǎn)，對應(yīng)到一個(gè)應(yīng)力補(bǔ)償點(diǎn)，然后根據(jù)應(yīng)力補(bǔ)償個(gè)數(shù)將齒圈劃分成數(shù)段，每段等效為一個(gè)補(bǔ)償作用力補(bǔ)償?shù)较鄳?yīng)應(yīng)力補(bǔ)償點(diǎn)，其中內(nèi)液壓氣缸提供從齒圈從中心向外的推力，外液壓氣缸提供從外向中心的拉力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述利用大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置進(jìn)行大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償方法，其特征在于:在補(bǔ)償過程中，有限元模型根據(jù)齒圈的標(biāo)準(zhǔn)和要求對輸入的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，然后將獲得的最優(yōu)的工藝條件輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述利用大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償裝置進(jìn)行大型齒圈熱處理變形多點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償方法，其特征在于:所述最優(yōu)的工藝條件包括熱處理溫度、熱處理介質(zhì)、滲碳滲氮工藝爐氛、各個(gè)階段的時(shí)間、應(yīng)力補(bǔ)償位置和其大小。
【文檔編號】C21D11/00GK104313299SQ201410585746
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】許洪斌, 胡建軍, 李暉, 孫飛 申請人:重慶理工大學(xué)