Многи деловинови редуктори енергијеиаутомобилски зупчанициПројекат захтева сачмарење након брушења зупчаника, што ће погоршати квалитет површине зуба, па чак и утицати на перформансе система у погледу вибрација, вибрација и изложености (NVH). Овај рад проучава храпавост површине зуба под различитим условима процеса сачмарења и различитим деловима пре и после сачмарења. Резултати показују да сачмарење повећава храпавост површине зуба, на коју утичу карактеристике делова, параметри процеса сачмарења и други фактори; Под постојећим условима процеса серијске производње, максимална храпавост површине зуба након сачмарења је 3,1 пута већа него пре сачмарења. Разматра се утицај храпавости површине зуба на перформансе NVH и предлажу се мере за побољшање храпавости након сачмарења.

У складу са горе наведеним основама, овај рад разматра следећа три аспекта:

Утицај параметара процеса сачмарења на храпавост површине зуба;

Степен појачања храпавости површине зуба сачмарењем под постојећим условима серијског производног процеса;

Утицај повећане храпавости површине зуба на перформансе вибрација, вибрација и вибрација (NVH) и мере за побољшање храпавости након сачмарења.

Сачмарење се односи на процес у којем бројни мали пројектили са високом тврдоћом и брзином кретања ударају у површину делова. Под утицајем пројектила великом брзином, површина дела ће створити удубљења и доћи ће до пластичне деформације. Организми око удубљења ће се одупрети овој деформацији и створити заостала компресивна напрезања. Преклапање бројних удубљења ће формирати једнолики слој заосталог компресивног напрезања на површини дела, чиме се побољшава чврстоћа дела на замор. Према начину постизања велике брзине сачмарењем, сачмарење се генерално дели на сачмарење компримованим ваздухом и центрифугално сачмарење, као што је приказано на слици 1.

Сачмарење компримованим ваздухом користи компримовани ваздух као снагу за прскање сачме из пиштоља; Центрифугално сачмарење користи мотор за погон ротора који се ротира великом брзином и избацује сачму. Кључни параметри процеса сачмарења укључују чврстоћу засићења, покривеност и својства медијума за сачмарење (материјал, величина, облик, тврдоћа). Чврстоћа засићења је параметар који карактерише чврстоћу сачмарења, а изражава се висином лука (тј. степеном савијања Алменовог тестног узорка након сачмарења); Стопа покривености се односи на однос површине покривене јамом након сачмарења и укупне површине сачмаране површине; Уобичајено коришћени медији за сачмарење укључују сачму за сечење челичне жице, сачму од ливеног челика, керамичку сачму, сачму од стакла итд. Величина, облик и тврдоћа медијума за сачмарење су различитих степена. Општи захтеви процеса за делове вратила зупчаника преносника приказани су у Табели 1.

Тестирани део је зупчаник међувратила 1/6 хибридног пројекта. Структура зупчаника је приказана на слици 2. Након брушења, микроструктура површине зуба је 2. степена, тврдоћа површине је 710HV30, а ефективна дубина очврснућег слоја је 0,65 мм, што је све у оквиру техничких захтева. Храпавост површине зуба пре сачмарења је приказана у табели 3, а тачност профила зуба је приказана у табели 4. Може се видети да је храпавост површине зуба пре сачмарења добра, а крива профила зуба је глатка.

План тестирања и параметри тестирања

У тесту се користи машина за сачмарење компримованим ваздухом. Због услова теста, немогуће је проверити утицај својстава медијума за сачмарење (материјал, величина, тврдоћа). Стога су својства медијума за сачмарење константна у тесту. Проверава се само утицај чврстоће засићења и покривености на храпавост површине зуба након сачмарења. Видети Табелу 2 за шему теста. Специфични процес одређивања параметара теста је следећи: нацртати криву засићења (слика 3) помоћу Алменовог купон теста да би се одредила тачка засићења, како би се фиксирали притисак компримованог ваздуха, проток челичне сачме, брзина кретања млазнице, удаљеност млазнице од делова и други параметри опреме.

резултат теста

Подаци о храпавости површине зуба након сачмарења приказани су у Табели 3, а тачност профила зуба је приказана у Табели 4. Може се видети да се под четири услова сачмарења храпавост површине зуба повећава, а крива профила зуба постаје конкавна и конвексна након сачмарења. Однос храпавости након прскања и храпавости пре прскања користи се за карактеризацију повећања храпавости (Табела 3). Може се видети да је повећање храпавости различито под четири услова процеса.

Серијско праћење увећања храпавости површине зуба помоћу сачмачења

Резултати испитивања у Одељку 3 показују да се храпавост површине зуба повећава у различитом степену након сачмарења различитим поступцима. Да би се у потпуности разумело појачање сачмарења на храпавост површине зуба и повећао број узорака, одабрано је 5 артикала, 5 врста и укупно 44 дела, за праћење храпавости пре и после сачмарења под условима процеса сачмарења у серијској производњи. Погледајте Табелу 5 за физичке и хемијске информације и информације о процесу сачмарења праћених делова након брушења зупчаника. Подаци о храпавости и увећању предњих и задњих површина зуба пре сачмарења приказани су на слици 4. Слика 4 показује да је опсег храпавости површине зуба пре сачмарења Rz1,6 μm-Rz4,3 μm; након сачмарења, храпавост се повећава, а опсег расподеле је Rz2,3 μm-Rz6,7 μm; максимална храпавост се може појачати до 3,1 пута пре сачмарења.

Фактори који утичу на храпавост површине зуба након сачмарења

Из принципа сачмарења се види да висока тврдоћа и брзина сачме остављају безброј удубљења на површини дела, што је извор заосталог напрезања притиска. Истовремено, ова удубљења ће вероватно повећати храпавост површине. Карактеристике делова пре сачмарења и параметри процеса сачмарења утицаће на храпавост након сачмарења, као што је наведено у Табели 6. У одељку 3 овог рада, под четири услова процеса, храпавост површине зубаца након сачмарења повећава се у различитом степену. У овом тесту постоје две променљиве, наиме, храпавост пре сачмарења и параметри процеса (чврстоћа засићења или покривеност), који не могу прецизно одредити однос између храпавости након сачмарења и сваког појединачног фактора утицаја. Тренутно су многи научници истраживали ово и предложили теоријски модел предвиђања храпавости површине након сачмарења заснован на симулацији коначних елемената, који се користи за предвиђање одговарајућих вредности храпавости различитих процеса сачмарења.

На основу стварног искуства и истраживања других научника, могу се претпоставити начини утицаја различитих фактора, као што је приказано у Табели 6. Може се видети да на храпавост након сачмарења свеобухватно утичу многи фактори, који су такође кључни фактори који утичу на преостали притисак. Да би се смањила храпавост након сачмарења, уз претпоставку да се обезбеди преостали притисак, потребан је велики број процесних тестова како би се континуирано оптимизовала комбинација параметара.

Утицај храпавости површине зуба на NVH перформансе система

Делови зупчаника се налазе у систему динамичког преноса, а храпавост површине зубаца утиче на њихове NVH перформансе. Експериментални резултати показују да под истим оптерећењем и брзином, што је већа храпавост површине, веће су вибрације и бука система; када се оптерећење и брзина повећају, вибрације и бука се очигледније повећавају.

Последњих година, пројекти нових редуктора енергије су се брзо повећавали и показују тренд развоја велике брзине и великог обртног момента. Тренутно, максимални обртни момент нашег новог редуктора енергије је 354 N · m, а максимална брзина је 16000 о/мин, што ће се у будућности повећати на више од 20000 о/мин. Под таквим условима рада, мора се узети у обзир утицај повећања храпавости површине зубаца на NVH перформансе система.

Мере за побољшање храпавости површине зуба након сачмарења

Процес сачмарења након брушења зупчаника може побољшати контактну чврстоћу на замор површине зубаца зупчаника и чврстоћу на замор савијања корена зубаца. Ако се овај процес мора користити због чврстоће у процесу пројектовања зупчаника, како би се узеле у обзир NVH перформансе система, храпавост површине зубаца зупчаника након сачмарења може се побољшати из следећих аспеката:

а. Оптимизујте параметре процеса сачмарења и контролишите повећање храпавости површине зуба након сачмарења, под претпоставком да се осигура заостали притисак. Ово захтева много процесних испитивања, а свестраност процеса није велика.

б. Усваја се процес композитног сачмарења, односно након завршетка сачмарења нормалне чврстоће, додаје се још једно сачмарење. Повећање чврстоће процеса сачмарења је обично мало. Врста и величина материјала сачмарења могу се подесити, као што су керамичка сачмара, стаклена сачмара или сачмара од челичне жице мање величине.

ц. Након сачмарења, додају се процеси као што су полирање површине зуба и слободно хоновање.

У овом раду се проучава храпавост површине зуба под различитим условима процеса сачмарења и различитих делова пре и после сачмарења, а на основу литературе изведени су следећи закључци:

◆ Сачмарење ће повећати храпавост површине зуба, на коју утичу карактеристике делова пре сачмарења, параметри процеса сачмарења и други фактори, а ови фактори су такође кључни фактори који утичу на преостали притисак;

◆ Под постојећим условима процеса серијске производње, максимална храпавост површине зубаца након сачмарења је 3,1 пута већа него пре сачмарења;

◆ Повећање храпавости површине зуба повећаће вибрације и буку система. Што је већи обртни момент и брзина, то је очигледније повећање вибрација и буке;

◆ Храпавост површине зуба након сачмарења може се побољшати оптимизацијом параметара процеса сачмарења, композитним сачмарењем, додавањем полирања или слободног хоновања након сачмарења итд. Очекује се да ће оптимизација параметара процеса сачмарења контролисати повећање храпавости до око 1,5 пута.