Veliko delovnovi reduktorji energijeinavtomobilske prestaveprojekti zahtevajo shot peening po brušenju zobnikov, kar bo poslabšalo kakovost zobne površine in celo vplivalo na delovanje NVH sistema. Ta članek proučuje hrapavost površine zob pri različnih pogojih postopka drobljenja in različnih delov pred in po vrtanju. Rezultati kažejo, da bo streljanje povečalo hrapavost površine zob, na kar vplivajo lastnosti delov, parametri postopka drobljenja in drugi dejavniki; V obstoječih pogojih serijskega proizvodnega procesa je največja hrapavost površine zob po drobnem strganju 3,1-krat večja kot pred drobljenjem. Obravnavan je vpliv hrapavosti površine zoba na delovanje NVH in predlagani so ukrepi za izboljšanje hrapavosti po udarnem peeniranju.

Na podlagi zgornjega ozadja ta dokument obravnava naslednje tri vidike:

Vpliv procesnih parametrov drobljenja na hrapavost površine zoba;

Stopnja ojačanja udarnega peeniranja na hrapavosti površine zoba v obstoječih pogojih serijskega proizvodnega procesa;

Vpliv povečane hrapavosti površine zoba na zmogljivost NVH in ukrepi za izboljšanje hrapavosti po brizganju.

Peening se nanaša na postopek, pri katerem številni majhni izstrelki z visoko trdoto in hitrim gibanjem zadenejo površino delov. Pod hitrim udarcem izstrelka bodo na površini dela nastale jamice in prišlo bo do plastične deformacije. Organizacije okoli jam se bodo uprle tej deformaciji in ustvarile preostalo tlačno napetost. Prekrivanje številnih jam bo na površini dela oblikovalo enakomerno plast preostale tlačne napetosti, s čimer se bo izboljšala utrujenost dela. Glede na način doseganja visoke hitrosti z nabojem je nabijanje na splošno razdeljeno na nabijanje s stisnjenim zrakom in centrifugalno nabijanje, kot je prikazano na sliki 1.

Peening s stisnjenim zrakom uporablja stisnjen zrak kot moč za pršenje strele iz pištole; Centrifugalno peskanje uporablja motor, ki poganja impeler, da se vrti z visoko hitrostjo, da vrže strel. Ključni procesni parametri drobnega strjevanja vključujejo moč nasičenja, pokrivnost in lastnosti medija peskanja (material, velikost, oblika, trdota). Nasičena trdnost je parameter, ki označuje trdnost strelnega strganja, ki je izražena z višino loka (tj. stopnja upogiba Almenovega preskušanca po streljanju); Stopnja pokritosti se nanaša na razmerje med površino, ki jo pokrije jamica po drobljenju, in celotno površino obdelane površine; Običajno uporabljeni mediji za strelno strganje vključujejo jekleno žico za rezanje, lito jeklo, keramično drobljenje, stekleno drobljenje itd. Velikost, oblika in trdota medijev za drobljenje je različnih stopenj. Splošne zahteve postopka za dele gredi menjalnika so prikazane v tabeli 1.

Testni del je zobnik vmesne gredi 1/6 hibridnega projekta. Struktura zobnika je prikazana na sliki 2. Po brušenju je mikrostruktura površine zob stopnje 2, površinska trdota je 710HV30, efektivna globina utrjene plasti pa je 0,65 mm, vse v okviru tehničnih zahtev. Hrapavost površine zob pred drobljenjem je prikazana v tabeli 3, natančnost profila zoba pa je prikazana v tabeli 4. Vidi se, da je hrapavost površine zoba pred drobljenjem dobra, krivulja profila zoba pa gladka.

Testni načrt in testni parametri

Pri preskusu se uporablja stroj za drobljenje s stisnjenim zrakom. Zaradi pogojev testiranja je nemogoče preveriti vpliv lastnosti medija za streljanje (material, velikost, trdota). Zato so lastnosti medija za streljanje konstantne pri preskusu. Preverjen je samo vpliv moči nasičenja in pokritosti na hrapavost površine zoba po brizganju. Glej tabelo 2 za preskusno shemo. Specifični postopek določanja preskusnih parametrov je naslednji: narišite krivuljo nasičenosti (slika 3) skozi Almenov test s kuponom, da določite točko nasičenja, tako da zaklenete tlak stisnjenega zraka, pretok jeklenih nabojev, hitrost premikanja šobe, oddaljenost šobe od delov in druge parametre opreme.

rezultat testa

Podatki o hrapavosti površine zob po streljanju so prikazani v tabeli 3, natančnost profila zoba pa je prikazana v tabeli 4. Vidimo lahko, da se pri štirih pogojih streljanja hrapavost površine zob poveča in krivulja profila zoba postane konkavna in konveksno po streljanju. Za karakterizacijo povečave hrapavosti se uporablja razmerje med hrapavostjo po razprševanju in hrapavostjo pred razprševanjem (tabela 3). Vidimo lahko, da je povečanje hrapavosti različno pri štirih procesnih pogojih.

Paketno sledenje povečave hrapavosti površine zoba s strelnim ukrivljenjem

Rezultati preskusa v razdelku 3 kažejo, da se hrapavost zobne površine poveča v različnih stopnjah po streljanju z različnimi postopki. Da bi v celoti razumeli ojačanje udarnega uglajevanja na hrapavosti površine zoba in povečali število vzorcev, je bilo izbranih 5 predmetov, 5 vrst in skupaj 44 delov za sledenje hrapavosti pred in po ukrivljenju v pogojih serijske proizvodnje postopek luščenja. Glejte tabelo 5 za fizikalne in kemijske informacije ter informacije o postopku drobljenja goseničnih delov po brušenju zobnikov. Podatki o hrapavosti in povečavi sprednjih in zadnjih zobnih površin pred drobljenjem so prikazani na sliki 4. Slika 4 prikazuje, da je razpon hrapavosti površine zob pred drobljenjem Rz1,6 μ m-Rz4,3 μ m； Po streljanju je hrapavost se poveča in območje porazdelitve je Rz2,3 μm-Rz6,7 μm； največjo hrapavost je mogoče povečati do 3,1-krat pred drobljenjem.

Vplivni dejavniki hrapavosti površine zoba po peeniranju

Iz principa drobljenja je razvidno, da visoka trdota in visokohitrostno premikajoče se streljanje pušča nešteto lukenj na površini dela, kar je vir preostale tlačne napetosti. Hkrati bodo te jamice povečale hrapavost površine. Značilnosti delov pred strelnim strganjem in parametri postopka drobilnega strganja bodo vplivali na hrapavost po streljanju, kot je navedeno v tabeli 6. V razdelku 3 tega dokumenta se pod štirimi procesnimi pogoji hrapavost površine zob po drobnem strganju poveča na različne stopnje. V tem preskusu obstajata dve spremenljivki, in sicer hrapavost pred streljanjem in parametri postopka (moč nasičenja ali pokritost), ki ne moreta natančno določiti razmerja med hrapavostjo po streljanju in vsakim posameznim vplivnim dejavnikom. Trenutno je veliko znanstvenikov opravilo raziskave o tem in predstavilo teoretični model napovedi površinske hrapavosti po drobnem vrtanju, ki temelji na simulaciji končnih elementov, ki se uporablja za napovedovanje ustreznih vrednosti hrapavosti različnih procesov drobnega vrtenja.

Na podlagi dejanskih izkušenj in raziskav drugih znanstvenikov je mogoče špekulirati o načinih vpliva različnih dejavnikov, kot je prikazano v tabeli 6. Vidimo lahko, da na hrapavost po streljanju izčrpno vplivajo številni dejavniki, ki so tudi ključni dejavniki vpliva na preostalo tlačno napetost. Da bi zmanjšali hrapavost po udarnem strganju ob predpostavki zagotavljanja preostale tlačne napetosti, je potrebno veliko število procesnih testov za stalno optimizacijo kombinacije parametrov.

Vpliv hrapavosti zobne površine na delovanje NVH sistema

Deli zobnikov so v sistemu dinamičnega prenosa in hrapavost površine zob bo vplivala na njihovo zmogljivost NVH. Eksperimentalni rezultati kažejo, da pri enaki obremenitvi in ​​hitrosti, večja ko je hrapavost površine, večja je vibracija in hrup sistema; Ko se obremenitev in hitrost povečata, se vibracije in hrup bolj očitno povečajo.

V zadnjih letih so se projekti novih reduktorjev energije hitro povečali in kažejo razvojni trend visoke hitrosti in velikega navora. Trenutno je največji navor našega novega energetskega reduktorja 354N · m, največja hitrost pa 16000r/min, ki se bo v prihodnosti povečala na več kot 20000r/min. V takšnih delovnih pogojih je treba upoštevati vpliv povečanja hrapavosti površine zob na delovanje NVH sistema.

Ukrepi za izboljšanje hrapavosti površine zob po brizganju

Postopek udarnega uglajevanja po brušenju zobnikov lahko izboljša kontaktno utrujenost površine zobnega zoba in upogibno utrujenost zobne korenine. Če je treba ta postopek uporabiti zaradi trdnosti v procesu načrtovanja zobnikov, da bi upoštevali delovanje NVH sistema, je mogoče hrapavost površine zob zobnika po udarnem strganju izboljšati z naslednjih vidikov:

a. Optimizirajte parametre postopka drobnega strganja in nadzorujte povečanje hrapavosti površine zob po drobnem strganju ob predpostavki zagotavljanja preostale tlačne napetosti. To zahteva veliko procesnih testov, vsestranskost postopka pa ni močna.

b. Uporabljen je postopek kompozitnega strelnega strganja, kar pomeni, da se po končanem normalnem udarnem strganju doda še eno drobljenje. Povečana trdnost postopka drobljenja je običajno majhna. Vrsto in velikost materialov za strele je mogoče prilagoditi, kot so keramične, steklene ali jeklene žice manjše velikosti.

c. Po streljanju se dodajo postopki, kot sta poliranje površine zob in prosto honanje.

V tem prispevku je proučena hrapavost površine zob pri različnih pogojih postopka drobljenja in različnih delov pred in po streljanju ter na podlagi literature narejeni naslednji zaključki:

◆ Peeniranje bo povečalo hrapavost površine zoba, na kar vplivajo lastnosti delov pred drobljenjem, parametri postopka drobljenja in drugi dejavniki, ti dejavniki pa so tudi ključni dejavniki, ki vplivajo na preostalo tlačno napetost;

◆ V obstoječih pogojih serijskega proizvodnega procesa je največja hrapavost površine zob po drobnem strganju 3,1-krat večja kot pred drobljenjem;

◆ Povečanje hrapavosti površine zob bo povečalo vibracije in hrup sistema. Večja kot sta navor in hitrost, bolj očitno sta povečanje vibracij in hrupa;

◆ Hrapavost površine zoba po drobnem strganju je mogoče izboljšati z optimizacijo parametrov procesa drobnega strganja, kompozitnega drobnega strganja, dodajanjem poliranja ali prostega honanja po drobnem strganju itd. Pričakuje se, da bo optimizacija parametrov postopka drobnega strganja nadzirala povečanje hrapavosti na približno 1,5-krat.