Mnogi delovinovi zupčanici reduktora energijeiautomobilski zupčaniciProjekti zahtijevaju mehaničko čišćenje nakon brušenja zupčanika, što će pogoršati kvalitet površine zuba, pa čak i uticati na NVH performanse sistema. U ovom radu proučavana je hrapavost površine zuba u različitim uvjetima procesa brizganja i različitih dijelova prije i poslije brizganja. Rezultati pokazuju da će pjenačenje povećati hrapavost površine zuba, na koju utječu karakteristike dijelova, parametri procesa brizganja i drugi faktori; U postojećim uslovima serijskog procesa, maksimalna hrapavost površine zuba nakon brizganja je 3,1 puta veća od hrapavosti zubne obrade. Raspravlja se o utjecaju hrapavosti površine zuba na performanse NVH i predlažu mjere za poboljšanje hrapavosti nakon brizganja.

Pod gore navedenom pozadinom, ovaj rad razmatra sa sljedeća tri aspekta:

Utjecaj parametara procesa brizganja na hrapavost površine zuba;

Stepen pojačanja brizganja na hrapavosti površine zuba u postojećim uslovima serijske proizvodnje;

Utjecaj povećane hrapavosti površine zuba na performanse NVH i mjere za poboljšanje hrapavosti nakon brizganja.

Sačmarenje se odnosi na proces u kojem brojni mali projektili velike tvrdoće i velike brzine udaraju u površinu dijelova. Pod udarom projektila velikom brzinom, površina dijela će proizvesti jame i doći će do plastične deformacije. Organizacije oko jama će se oduprijeti ovoj deformaciji i stvoriti zaostalo tlačno naprezanje. Preklapanje brojnih udubljenja će formirati ujednačen sloj zaostalog tlačnog naprezanja na površini dijela, čime se poboljšava čvrstoća dijela na zamor. Prema načinu postizanja velike brzine sačmom, sačmarenje se generalno dijeli na sačmarenje komprimiranim zrakom i centrifugalno pjenjenje, kao što je prikazano na slici 1.

Puštanje komprimiranim zrakom uzima komprimirani zrak kao snagu za raspršivanje metka iz pištolja; Centrifugalno pjeskarenje koristi motor koji pokreće impeler da se okreće velikom brzinom kako bi izbacio sačmu. Ključni parametri procesa sačmarenja uključuju čvrstoću zasićenja, pokrivenost i svojstva medija za sačmarenje (materijal, veličina, oblik, tvrdoća). Čvrstoća zasićenja je parametar za karakterizaciju čvrstoće sačmarenja, koji se izražava visinom luka (tj. stepenom savijanja Almenovog ispitnog komada nakon šuta); Stopa pokrivenosti odnosi se na omjer površine pokrivene jamom nakon sačmenjavanja prema ukupnoj površini površine sačmenjavanja; Uobičajeni mediji za sačmarenje uključuju sačmu za rezanje čelične žice, sačmu od livenog čelika, keramičku sačmu, staklenu sačmu, itd. Veličina, oblik i tvrdoća medija za sačmarenje su različitih razreda. Opći zahtjevi procesa za dijelove osovine prijenosnog zupčanika prikazani su u Tabeli 1.

Testni dio je zupčanik srednje osovine 1/6 hibridnog projekta. Struktura zupčanika je prikazana na slici 2. Nakon brušenja, mikrostruktura površine zuba je Grade 2, površinska tvrdoća je 710HV30, a efektivna dubina očvrslog sloja je 0,65 mm, sve u skladu sa tehničkim zahtjevima. Hrapavost površine zuba prije brizganja prikazana je u tablici 3, a točnost profila zuba u tablici 4. Može se vidjeti da je hrapavost površine zuba prije mjehura dobra, a kriva profila zuba glatka.

Plan ispitivanja i parametri ispitivanja

U ispitivanju je korišćena mašina za brizganje komprimovanog vazduha. Zbog uslova ispitivanja, nemoguće je provjeriti utjecaj na svojstva medija za sačmarenje (materijal, veličina, tvrdoća). Stoga su svojstva medija za sačmarenje konstantna u ispitivanju. Provjeren je samo utjecaj jačine zasićenja i pokrivenosti na hrapavost površine zuba nakon brizganja. Pogledajte tabelu 2 za šemu testiranja. Specifičan proces određivanja parametara ispitivanja je sljedeći: nacrtajte krivulju zasićenja (slika 3) kroz Almenov kupon test da biste odredili tačku zasićenja, kako biste zaključali tlak komprimiranog zraka, protok čelične sačme, brzinu kretanja mlaznice, udaljenost mlaznice od dijelova i druge parametre opreme.

rezultat testa

Podaci o hrapavosti površine zuba nakon brizganja su prikazani u tabeli 3, a tačnost profila zuba prikazana je u tabeli 4. Može se vidjeti da se pod uvjetima četiri mjehura hrapavost površine zuba povećava i kriva profila zuba postaje konkavna i konveksan nakon brizganja. Omjer hrapavosti nakon prskanja prema hrapavosti prije prskanja koristi se za karakterizaciju povećanja hrapavosti (tablica 3). Može se vidjeti da je povećanje hrapavosti različito u četiri procesna uvjeta.

Paketno praćenje uvećanja hrapavosti površine zuba brizganjem

Rezultati ispitivanja u Odjeljku 3 pokazuju da se hrapavost površine zuba povećava u različitim stupnjevima nakon brizganja pomoću različitih procesa. Kako bi se u potpunosti razumjelo povećanje hrapavosti sačmarenja na hrapavost površine zuba i povećao broj uzoraka, odabrano je 5 artikala, 5 vrsta i ukupno 44 dijela za praćenje hrapavosti prije i poslije reflektiranja u uvjetima serijske proizvodnje sačme. proces peeninga. Pogledajte tabelu 5 za fizičke i hemijske informacije i informacije o procesu sačmarenja gusjenih delova nakon brušenja zupčanika. Podaci o hrapavosti i uvećanju prednjih i stražnjih površina zuba prije mjehurićenja prikazani su na slici 4. Slika 4 pokazuje da je raspon hrapavosti površine zuba prije brizganja Rz1,6 μ m-Rz4,3 μ m; hrapavost se povećava, a raspon distribucije je Rz2,3 μ m-Rz6,7 μ m； Maksimalna hrapavost se može pojačati do 3,1 puta prije mjenjanja.

Faktori utjecaja na hrapavost površine zuba nakon brizganja

Iz principa sačmarenja vidljivo je da velika tvrdoća i brza pomicanja sačme ostavlja bezbroj udubljenja na površini dijela, što je izvor zaostalog tlačnog naprezanja. U isto vrijeme, ove jame moraju povećati hrapavost površine. Karakteristike dijelova prije mjehura i parametri procesa brizganja utjecat će na hrapavost nakon mljevenja, kao što je navedeno u Tabeli 6. U dijelu 3 ovog rada, pod četiri procesna uvjeta, hrapavost površine zuba nakon mjehura se povećava na različitih stepeni. U ovom testu postoje dvije varijable, naime, hrapavost prije pucnjave i parametri procesa (snaga zasićenja ili pokrivenost), koji ne mogu precizno odrediti odnos između hrapavosti nakon udarca i svakog pojedinačnog faktora utjecaja. Trenutno su mnogi znanstvenici radili istraživanje o tome, i iznijeli teorijski model predviđanja hrapavosti površine nakon mjehurićavanja baziran na simulaciji konačnih elemenata, koji se koristi za predviđanje odgovarajućih vrijednosti hrapavosti različitih procesa sačmarenja.

Na osnovu stvarnog iskustva i istraživanja drugih naučnika, mogu se nagađati načini uticaja različitih faktora kao što je prikazano u tabeli 6. Može se vidjeti da na hrapavost nakon brizganja sveobuhvatno utiču mnogi faktori, koji su ujedno i ključni faktori. utiče na zaostalo tlačno naprezanje. Kako bi se smanjila hrapavost nakon mjenjanja na premisi osiguravanja zaostalog tlačnog naprezanja, potreban je veliki broj procesnih ispitivanja kako bi se kontinuirano optimizirala kombinacija parametara.

Utjecaj hrapavosti površine zuba na NVH performanse sistema

Dijelovi zupčanika su u sistemu dinamičkog prijenosa, a hrapavost površine zuba će utjecati na njihove NVH performanse. Eksperimentalni rezultati pokazuju da pod istim opterećenjem i brzinom, što je veća hrapavost površine, to su veće vibracije i buka sistema; Kada se opterećenje i brzina povećavaju, vibracije i buka se očiglednije povećavaju.

Posljednjih godina projekti novih energetskih reduktora su naglo porasli, te pokazuju trend razvoja velike brzine i velikog obrtnog momenta. Trenutno je maksimalni obrtni moment našeg novog reduktora energije 354N·m, a maksimalna brzina je 16000r/min, koja će se u budućnosti povećati na više od 20000r/min. U takvim uslovima rada mora se uzeti u obzir uticaj povećanja hrapavosti površine zuba na NVH performanse sistema.

Mjere poboljšanja hrapavosti površine zuba nakon brizganja

Proces sačmarenja nakon brušenja zupčanika može poboljšati čvrstoću kontaktnog zamora površine zuba zupčanika i čvrstoću na zamor korijena zupčanika pri savijanju. Ako se ovaj proces mora koristiti iz razloga čvrstoće u procesu projektovanja zupčanika, kako bi se uzele u obzir NVH performanse sistema, hrapavost površine zuba zupčanika nakon brizganja može se poboljšati sa sljedećih aspekata:

a. Optimizirajte parametre procesa brizganja i kontrolirajte pojačavanje hrapavosti površine zuba nakon mjehura na premisi osiguravanja zaostalog tlačnog naprezanja. Ovo zahtijeva puno testova procesa, a svestranost procesa nije jaka.

b. Usvojen je kompozitni proces sačmarenja, odnosno, nakon što se završi sačmarenje normalne čvrstoće, dodaje se još jedno brizganje. Povećana snaga procesa brizganja je obično mala. Vrsta i veličina materijala za sačmu mogu se podesiti, kao što su keramička sačma, staklena sačma ili sačma od čelične žice manje veličine.

c. Nakon brizganja, dodaju se procesi kao što su poliranje površine zuba i slobodno brušenje.

U ovom radu je proučavana hrapavost površine zuba u različitim uslovima procesa brizganja i različitih delova pre i posle brizganja, a na osnovu literature se donose sledeći zaključci:

◆ Sačmarenje će povećati hrapavost površine zuba, na koju utječu karakteristike dijelova prije sačmarenja, parametri procesa izolacije i drugi faktori, a ovi faktori su također ključni faktori koji utiču na zaostalo tlačno naprezanje;

◆ U postojećim uvjetima procesa proizvodnje u seriji, maksimalna hrapavost površine zuba nakon mješanja je 3,1 puta veća od prije šarženja;

◆ Povećanje hrapavosti površine zuba će povećati vibracije i buku sistema. Što je veći obrtni moment i brzina, to je očiglednije povećanje vibracija i buke;

◆ Hrapavost površine zuba nakon brizganja može se poboljšati optimizacijom parametara procesa šutnje, kompozitnog pjenastiranja, dodavanjem poliranja ili slobodnog brušenja nakon mjehura itd. oko 1,5 puta.