基于FLUX的同步器齿圈感应加热数值模拟.pdf

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1、机械设计与制造第5期50MachineryDesign&Manufacture2015年5月基于FLUX的同步器齿圈感应加热数值模拟刘飞飞，罗穆峰，张民(江西理工大学机电工程学院，江西赣州341000)摘要：运用电磁热顺序耦合理论，基于FLUX仿真软件建立了同步器齿圈的单圈和内外圈三维感应加热模型，进行了高频感应加热过程数值模拟对比，并对齿圈轴向和径向切片进行了温度云图分布、齿圈温度分布规律研究和齿圈内齿加热分布。结果表明，通过内外圈感应器加热齿圈可实现齿圈内外表面同时加热、内外层温度分布均匀、加热时间短，满足齿圈内齿和外槽的硬度的一致均匀，保

2、证同步器齿圈的淬火质量，为进一步研究同步器齿圈感应加热过程提供了依据。关键词：同步器齿圈；感应加热；内外圈感应器；数值模拟中图分类号：TH16；TP15文献标识码：A文章编号：1001—3997(2015)05—0050—05NumericalSimulationinSynchronizerSleevesDuringInductionHeatingBasedonFLUXSoftwareLIUFei—fei，LUOMu-feng，ZHANGMin(SchoolofMechanicalandElectrical，JiangxiUniversityo

3、fScienceandTechnology，JiangxiGanzhou341000，China)Abstract：Usingelectromagneticcouplingthermalsequencetheory，itestablishedasingleringandouterringsthree—dimensionalmodelofthesynchronizerringinductionheatingbasedonFLUXsimulationsof~woA'e，andconductedacomparisonofnumericalsimula

4、tionofhighfrequencyinductionheatingprocess，andcarriedthetemperaturedistributionofthecloud，thetemperaturedistributionringresearchontheringgearaxialandradialslices．Theresultsshowthatthroughtheinnerandouterringstheheatingsensorringtoothsu~aceCanachieveconcurrentheatingwhileheat

5、ing，theinnerandouterlayerunifo珊temperaturedistribution，heatingtimebeingshort，tomeettheconsistentuniformoftoothringandslothardnesstoensurequenchingquality,providingfuniterstudyforsynchronizerringinductionheatingprocess．KeyWords：SynchronizerSleeves；InductionHeating；OnductorsIn

6、ductorsInsideandOutsidetheCircles；NumericalSimulation1引言度，且成本高，并不适合应用于一般企业。为此，设计了能同时对齿圈内外表面同时加热的感应器，并与单环单匝感应器进行对随着汽车行业的不断发展，其下游的汽车零配件行业也不比，基于FLUX有限元软件建立了同步器齿圈的三维感应加热模断发展壮大，在汽车配件中，同步器是变速箱换挡机构中一个重型，进行高频感应加热数值模拟，验证了内外圈对齿圈加热的可要零部件，在机械变速器中，汽车在不同的路况，需要进行频繁的靠性，为进一步研究同步器齿圈感应加热过程提供了依

7、据。换挡操作，使得同步器的磨损特别大，通过分析同步器结构的特点与换挡过程，对同步器齿圈的强度和耐磨性等机械性能提出很2三维有限元模型高的要求，必须通过严格热处理工艺Ⅲ。同步器齿圈的结构比较复2．1模型建立杂，其内环上具有齿，外环有环槽，由于齿圈淬火变形的问题，一选取某企业一二档同步器齿圈为研究对象，材质为般同步器齿圈要利用感应器进行二次加热淬火，而现有的感应器20CrMnTi钢，齿圈齿数为66，模数为1．5mm，齿顶圆和齿根圆的只能单面加热目，很难做到内外层淬火温度的均匀，使得淬火后齿直径分别为99ram和102。3mm，最大外圆直径为119m

8、m，轴向宽圈硬度不均匀j影响同步器齿圈的质量。度为26mm。感应器为双环式单匝同心感应器结构，简称内外圈，为了能更好的保证齿圈的机械性能，许多学者进行