热力耦合下轴向旋转热管砂轮的强度分析

为研究高效成型磨削加工过程中轴向旋转热管砂轮(heat pipe grinding wheel,HPGW)的基体强度,且考虑到HPGW强化换热的特点,使用ANSYS workbench对热力耦合下的HPGW进行有限元分析。得到30000 r/min转速下,HPGW的最大等效应力为26.481 MPa,最大变形量为0.0148 mm,均符合许用要求。分别探讨不同磨削用量、基体材料和工件材料条件下,转速对最大等效应力和变形量的影响。结果表明:同一进给速度和切深下,随着转速提高,HPGW的最大等效应力先降后升,最大变形量则不断降低。基体材料为2Cr13的HPGW采用缓进深切工艺磨削钛合金,可以最大程度地减小砂轮的应力和变形量。本条件下的最佳工艺参数为砂轮转速n=10000 r/min、工件进给速度vw=80 mm/min和磨削切深ap=0.10 mm。

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本文档关键词:砂轮,耦合,热力,旋转,分析