论文摘要
等速驱动轴是轿车的关键部件之一,它传递繁重的驱动力矩,随受负荷重,传动精度高,需求量很大并且又是安全件,所以它的性能直接影响到汽车转向驱动性能,其中中间轴连接两端的轴承,主要用来传递运动和扭矩,所以提高它的性能与寿命,对提高整个汽车的动力性、操纵性都起着至关重要的作用。在目前来说,都是在热处理完毕之后通过室温解剖的方法来估算工件芯部温度,这种做法也仅仅是针对某一个工件而言,没有一个规律性的结果,而且这样的方法无疑是对成本的又一增加。将感应加热技术应用到中间轴的热处理同时运用软件模拟加热过程,可以直观的得到热处理温度的大小和分布情况,在此基础上调整工艺参数来揭示不同工艺参数对表面温度的影响规律。这样对工艺的设计和制定起到了辅助作用,节约了通过多次实验来改进工艺的成本,对工艺的优化和实施具有指导性。国内外学者对感应加热数值模拟的研究对象几乎全部为理想的轴类零件和钢板,对形状有变化的工件几乎没有涉及。中间轴在外形上存在形状突起部分,这将对感应加热的工艺造成影响。本文以等速驱动轴中间轴为研究对象,对其进行热处理工艺设计,制定工艺参数,在此基础上进行有限元分析,分析不同工艺参数对其温度分布影响的规律,同时反复修正加热参数找出最合理的工艺参数,使中间轴达到理想的表面淬火温度,同时,解释了形状突起部分引起温度分布不均匀的原因,这是本文研究的创新点所在。通过模拟加热过程,分析了感应频率、电流密度、加热时间等参数对中间轴温度的影响,结果表明：当频率为2500Hz,电流密度为15e7A/m2,加热时间为1.9s时,加热温度达到最佳淬火温度。同时,在模拟过程中,也发现尖角效应对温度分布的影响,它是造成形状过渡区域温度分布不均的原因,当温度在居里点附近时尖角效应最为剧烈,工件丧失磁性之后尖角效应消失,加热方式变为传导式,突起部分温度分布均匀。