Multe părți alenoile angrenaje reductoare de energieşiangrenaje autoProiectul necesită șlefuire după șlefuirea angrenajului, ceea ce va deteriora calitatea suprafeței dintelui și chiar va afecta performanța NVH a sistemului. Această lucrare studiază rugozitatea suprafeței dintelui a diferitelor condiții ale procesului de greșare și a diferitelor părți înainte și după șlefuire. Rezultatele arată că șlefuirea va crește rugozitatea suprafeței dintelui, care este afectată de caracteristicile pieselor, de parametrii procesului de granulație și de alți factori; În condițiile existente ale procesului de producție în loturi, rugozitatea maximă a suprafeței dintelui după șlefuire este de 3,1 ori mai mare decât înainte de granulație. Influența rugozității suprafeței dintelui asupra performanței NVH este discutată și sunt propuse măsurile de îmbunătățire a rugozității după shot peening.

În contextul de mai sus, această lucrare discută din următoarele trei aspecte:

Influența parametrilor procesului de shot peening asupra rugozității suprafeței dintelui;

Gradul de amplificare a granulării pe rugozitatea suprafeței dintelui în condițiile existente ale procesului de producție în lot;

Impactul creșterii rugozității suprafeței dintelui asupra performanței NVH și măsuri de îmbunătățire a rugozității după peening.

Shot peening se referă la procesul în care numeroase proiectile mici cu duritate mare și mișcare de mare viteză lovesc suprafața pieselor. Sub impactul de mare viteză al proiectilului, suprafața piesei va produce gropi și va avea loc deformarea plastică. Organizațiile din jurul gropilor vor rezista la această deformare și vor genera tensiuni de compresiune reziduale. Suprapunerea a numeroase gropi va forma un strat uniform de tensiune reziduală la compresiune pe suprafața piesei, îmbunătățind astfel rezistența la oboseală a piesei. În funcție de modalitatea de obținere a vitezei mari prin shot, shot peening este în general împărțit în shot peening cu aer comprimat și shot peening centrifugal, așa cum se arată în Figura 1.

Peeningul cu aer comprimat ia aer comprimat ca putere pentru a pulveriza împușcătura din pistol; Sablarea centrifugală folosește un motor pentru a conduce rotorul să se rotească la o viteză mare pentru a arunca împușcătura. Parametrii cheie ai procesului de shot peening includ rezistența la saturație, acoperirea și proprietățile mediu de shot peening (material, dimensiune, formă, duritate). Rezistența la saturație este un parametru de caracterizare a rezistenței la granulație, care este exprimată prin înălțimea arcului (adică gradul de încovoiere al piesei de testare Almen după șlefuire); Rata de acoperire se referă la raportul dintre suprafața acoperită de groapă după împroșcare și suprafața totală a zonei de exploatare; Mijloacele de greșaj utilizate în mod obișnuit includ sârmă de oțel, împușcătură de oțel turnată, împușcătură ceramică, sticlă etc. Cerințele generale ale procesului pentru piesele arborelui transmisiei sunt prezentate în Tabelul 1.

Piesa de testare este angrenajul arborelui intermediar 1/6 al unui proiect hibrid. Structura angrenajului este prezentată în Figura 2. După șlefuire, microstructura suprafeței dintelui este de gradul 2, duritatea suprafeței este de 710HV30 și adâncimea efectivă a stratului de întărire este de 0,65 mm, totul în conformitate cu cerințele tehnice. Rugozitatea suprafeței dintelui înainte de granulație este prezentată în Tabelul 3, iar precizia profilului dintelui este prezentată în Tabelul 4. Se poate observa că rugozitatea suprafeței dintelui înainte de granulație este bună, iar curba profilului dintelui este netedă.

Planul de testare și parametrii de testare

În test este folosită mașina de șlefuit cu aer comprimat. Datorită condițiilor de testare, este imposibil să se verifice impactul proprietăților mediului de peening shot (material, dimensiune, duritate). Prin urmare, proprietățile mediului de peening sunt constante în test. Este verificat doar impactul rezistenței la saturație și al acoperirii asupra rugozității suprafeței dintelui după peening. Vezi tabelul 2 pentru schema de testare. Procesul specific de determinare a parametrilor de testare este următorul: trageți curba de saturație (Figura 3) prin testul cupon Almen pentru a determina punctul de saturație, astfel încât să blocați presiunea aerului comprimat, fluxul de împușcare de oțel, viteza de mișcare a duzei, distanța duzei de la piese și alți parametri ai echipamentului.

rezultatul testului

Datele de rugozitate a suprafeței dintelui după șlefuire sunt prezentate în Tabelul 3, iar acuratețea profilului dintelui este prezentată în Tabelul 4. Se poate observa că în cele patru condiții de peening, rugozitatea suprafeței dintelui crește, iar curba profilului dintelui devine concavă și convex după shot peening. Raportul dintre rugozitatea după pulverizare și rugozitatea înainte de pulverizare este utilizat pentru a caracteriza mărirea rugozității (Tabelul 3). Se poate observa că mărirea rugozității este diferită în cele patru condiții de proces.

Urmărirea lotului de mărire a rugozității suprafeței dintelui prin Shot Peening

Rezultatele testelor din Secțiunea 3 arată că rugozitatea suprafeței dintelui crește în grade diferite după peeningul cu diferite procese. Pentru a înțelege pe deplin amplificarea peening-ului pe rugozitatea suprafeței dintelui și pentru a crește numărul de mostre, 5 articole, 5 tipuri și 44 de părți în total, au fost selectate pentru a urmări rugozitatea înainte și după shot peening în condițiile producției de lot. procesul de peening. Consultați Tabelul 5 pentru informațiile fizice și chimice și informațiile despre procesul de granulație a pieselor urmărite după șlefuirea angrenajului. Datele de rugozitate și mărire ale suprafețelor dinților din față și din spate înainte de șlefuire sunt prezentate în Fig. 4. Figura 4 arată că intervalul de rugozitate a suprafeței dintelui înainte de șlefuire este Rz1,6 μm-Rz4,3 μm； După șlefuire, rugozitatea crește, iar intervalul de distribuție este Rz2,3 μ m-Rz6,7 μ m； Rugozitatea maximă poate fi amplificată de 3,1 ori înainte de granulație.

Factorii de influență ai rugozității suprafeței dintelui după peening

Se poate observa din principiul shot peening că duritatea mare și împușcarea de mare viteză lasă nenumărate gropi pe suprafața piesei, care este sursa tensiunii de compresiune reziduale. În același timp, aceste gropi sunt obligate să crească rugozitatea suprafeței. Caracteristicile pieselor înainte de granulație și parametrii procesului de granulație vor afecta rugozitatea după șlefuire, așa cum sunt enumerate în Tabelul 6. În Secțiunea 3 a acestei lucrări, în cele patru condiții de proces, rugozitatea suprafeței dintelui după șlefuire crește la grade diferite. În acest test, există două variabile, și anume, rugozitatea înainte de împușcare și parametrii de proces (rezistența de saturație sau acoperirea), care nu pot determina cu exactitate relația dintre rugozitatea post împușcare și fiecare factor de influență. În prezent, mulți oameni de știință au făcut cercetări în acest sens și au prezentat un model teoretic de predicție a rugozității suprafeței după șlefuire bazat pe simularea cu elemente finite, care este folosit pentru a prezice valorile corespunzătoare de rugozitate ale diferitelor procese de granulație.

Pe baza experienței reale și a cercetărilor altor cercetători, modurile de influență ale diverșilor factori pot fi speculate, așa cum se arată în Tabelul 6. Se poate observa că rugozitatea după șlefuire este afectată în mod cuprinzător de mulți factori, care sunt, de asemenea, factori cheie. afectarea tensiunii reziduale de compresiune. Pentru a reduce rugozitatea după greșaj pe premisa asigurării tensiunii de compresiune reziduale, sunt necesare un număr mare de teste de proces pentru a optimiza continuu combinația de parametri.

Influența rugozității suprafeței dintelui asupra performanței NVH a sistemului

Piesele angrenajului se află în sistemul de transmisie dinamic, iar rugozitatea suprafeței dinților le va afecta performanța NVH. Rezultatele experimentale arată că la aceeași sarcină și viteză, cu cât rugozitatea suprafeței este mai mare, cu atât vibrația și zgomotul sistemului sunt mai mari; Când sarcina și viteza cresc, vibrațiile și zgomotul cresc mai evident.

În ultimii ani, proiectele de noi reductoare de energie au crescut rapid și arată tendința de dezvoltare a vitezei mari și a cuplului mare. În prezent, cuplul maxim al noului nostru reductor de energie este de 354 N · m, iar viteza maximă este de 16000r/min, care va fi crescută la mai mult de 20000r/min în viitor. În astfel de condiții de lucru, trebuie luată în considerare influența creșterii rugozității suprafeței dintelui asupra performanței NVH a sistemului.

Măsuri de îmbunătățire a rugozității suprafeței dintelui după peening

Procesul de șlefuire după șlefuirea angrenajului poate îmbunătăți rezistența la oboseală de contact a suprafeței dinților dintate și rezistența la oboseală la încovoiere a rădăcinii dintelui. Dacă acest proces trebuie utilizat din motive de rezistență în procesul de proiectare a angrenajului, pentru a lua în considerare performanța NVH a sistemului, rugozitatea suprafeței dinților angrenajului după greșaj poate fi îmbunătățită din următoarele aspecte:

o. Optimizați parametrii procesului de greșare și controlați amplificarea rugozității suprafeței dintelui după păturare pe premisa asigurării tensiunii de compresie reziduale. Acest lucru necesită o mulțime de teste de proces, iar versatilitatea procesului nu este puternică.

b. Se adoptă procesul de granulație compozită, adică după ce este finalizată șlefuirea cu rezistență normală, se adaugă un alt peening. Rezistența crescută a procesului de peening este de obicei mică. Tipul și dimensiunea materialelor de împușcare pot fi ajustate, cum ar fi împușcat ceramic, sticlă sau sârmă de oțel tăiate cu dimensiuni mai mici.

c. După șlefuire, se adaugă procese precum lustruirea suprafeței dinților și șlefuirea liberă.

În această lucrare, este studiată rugozitatea suprafeței dintelui a diferitelor condiții ale procesului de granulație și a diferitelor părți înainte și după șlefuire, iar următoarele concluzii sunt trase pe baza literaturii de specialitate:

◆ Shot peening va crește rugozitatea suprafeței dintelui, care este afectată de caracteristicile pieselor înainte de shot peening, parametrii procesului de shot peening și alți factori, iar acești factori sunt, de asemenea, factori cheie care afectează stresul de compresiune reziduală;

◆ În condițiile existente ale procesului de producție în loturi, rugozitatea maximă a suprafeței dintelui după șlefuire este de 3,1 ori mai mare decât înainte de granilare;

◆ Creșterea rugozității suprafeței dintelui va crește vibrația și zgomotul sistemului. Cu cât cuplul și viteza sunt mai mari, cu atât este mai evidentă creșterea vibrațiilor și a zgomotului;

◆ Rugozitatea suprafeței dintelui după șlefuirea prin shot peening poate fi îmbunătățită prin optimizarea parametrilor procesului de shot peening, shot peening compozit, adăugarea de lustruire sau șlefuire liberă după shot peening etc. Se așteaptă ca optimizarea parametrilor procesului de shot peening să controleze amplificarea rugozității la de aproximativ 1,5 ori.