Monet osatuudet energian alennusvaihteetjaautojen vaihteetprojekti vaatii hampaiden hiontaan jälkeistä kuorintaa, mikä heikentää hampaan pinnan laatua ja jopa vaikuttaa järjestelmän NVH-suorituskykyyn. Tässä artikkelissa tutkitaan hampaiden pinnan karheutta eri prosessiolosuhteissa ja eri osissa ennen ja jälkeen hampaiden kuorinnan. Tulokset osoittavat, että hampaiden kuoriminen lisää hampaiden pinnan karheutta, johon vaikuttavat osien ominaisuudet, hampaiden prosessiparametrit ja muut tekijät; Nykyisissä erätuotantoprosessiolosuhteissa hampaiden pinnan maksimikarheus hampaiden kuorinnan jälkeen on 3,1 kertaa ennen hampaiden karheutta. Käsitellään hampaiden pinnan karheuden vaikutusta NVH-suorituskykyyn, ja ehdotetaan toimenpiteitä hampaiden karheuden parantamiseksi hampaiden kuorinnan jälkeen.

Yllä olevan taustan alla tässä artikkelissa käsitellään seuraavia kolmea näkökohtaa:

Hammasleikkausprosessin parametrien vaikutus hampaan pinnan karheuteen;

Hampaiden pinnan karheuden vahvistusaste olemassa olevissa erätuotantoprosessiolosuhteissa;

Lisääntyneen hampaiden pinnan karheuden vaikutus NVH-suorituskykyyn ja toimenpiteet karheuden parantamiseksi hampaiden kuorinnan jälkeen.

Shot pening tarkoittaa prosessia, jossa lukuisat pienet ammukset, joilla on suuri kovuus ja nopeat liikkeet, osuvat osien pintaan. Ammuksen nopean iskun vaikutuksesta osan pintaan muodostuu kuoppia ja plastisia muodonmuutoksia. Kaivoksia ympäröivät organisaatiot vastustavat tätä muodonmuutosta ja synnyttävät jäännöspuristusjännitystä. Useiden kuoppien limittyminen muodostaa tasaisen jäännöspuristusjännityskerroksen osan pintaan, mikä parantaa osan väsymislujuutta. Sen mukaan, miten haulla saadaan aikaan suuri nopeus, haulikiinnitys jaetaan yleensä paineilmalla ja keskipakohaulikointiin kuvan 1 mukaisesti.

Paineilmahaukunpoisto käyttää paineilmaa voimana laukauksen ruiskuttamiseksi aseesta; Keskipakopuhallus käyttää moottoria, joka käyttää juoksupyörää pyörimään suurella nopeudella laukauksen heittämiseksi. Haullasiirauksen keskeisiä prosessiparametreja ovat kyllästymislujuus, peittokyky ja haukunpoistoaineen ominaisuudet (materiaali, koko, muoto, kovuus). Kyllästyslujuus on parametri, joka luonnehtii haukun irrotusvoimakkuutta, joka ilmaistaan ​​kaaren korkeudella (eli Almen-koekappaleen taivutusasteella haukunpoiston jälkeen); Peittoaste viittaa hautojen jälkeisen kuopan peittämän alueen suhdetta haulitun alueen kokonaispinta-alaan; Yleisesti käytettyjä haulipiivausmateriaaleja ovat teräslangan leikkaushaulit, valuteräshaulat, keraamiset haulit, lasihaulat jne. Haulihiivausmateriaalien koko, muoto ja kovuus ovat eri laatuja. Yleiset prosessivaatimukset voimansiirtovaihteiston akselin osille on esitetty taulukossa 1.

Testiosa on hybridiprojektin väliakselivaihteisto 1/6. Hammaspyörän rakenne on esitetty kuvassa 2. Hionnan jälkeen hampaan pinnan mikrorakenne on luokkaa 2, pinnan kovuus on 710HV30 ja tehollinen karkaisukerroksen syvyys on 0,65 mm, kaikki teknisten vaatimusten mukaisesti. Hampaiden pinnan karheus ennen hampaiden kuorintaa on esitetty taulukossa 3 ja hampaiden profiilin tarkkuus on esitetty taulukossa 4. Voidaan nähdä, että hampaan pinnan karheus ennen ruiskupiikkaamista on hyvä ja hampaan profiilikäyrä sileä.

Testaussuunnitelma ja testiparametrit

Testissä on käytetty paineilmahaulikonetta. Testiolosuhteista johtuen on mahdotonta todentaa hauliainepitoisuuden vaikutusta (materiaali, koko, kovuus). Tästä syystä hauliainepitoisen väliaineen ominaisuudet ovat vakiot testissä. Ainoastaan ​​kyllästymisvoiman ja peittävyyden vaikutus hampaan pinnan karheuteen varmistetaan ruiskutuksen jälkeen. Katso taulukko 2 testikaaviosta. Testiparametrien erityinen määritysprosessi on seuraava: Piirrä kyllästymiskäyrä (kuva 3) Almen-kuponkitestin kautta kyllästyspisteen määrittämiseksi, jotta paineilman paine, teräshaukun virtaus, suuttimen liikenopeus, suuttimen etäisyys osista lukittuu. ja muut laiteparametrit.

testin tulos

Hampaiden pinnan karheustiedot hampaiden kuorinnan jälkeen on esitetty taulukossa 3 ja hampaiden profiilin tarkkuus on esitetty taulukossa 4. Voidaan nähdä, että neljässä ruiskutustilanteessa hampaan pinnan karheus kasvaa ja hampaan profiilikäyrästä tulee kovera. kupera kuorimisen jälkeen. Karheuden suurennusta kuvaamaan käytetään ruiskutuksen jälkeisen karheuden suhdetta ruiskutusta edeltävään karheuteen (taulukko 3). Voidaan nähdä, että karheuden suurennus on erilainen neljässä prosessiolosuhteissa.

Hampaiden pinnan karheuden suurennuksen eräseuranta kuorimalla

Kohdan 3 testitulokset osoittavat, että hampaiden pinnan karheus lisääntyy eriasteisesti eri prosesseilla tapahtuvan ruiskutuskuvion jälkeen. Jotta voitaisiin täysin ymmärtää hampaiden pinnan karheuteen kohdistuvan haukunpoiston vahvistuminen ja näytteiden lukumäärän lisääminen, valittiin 5 kohdetta, 5 tyyppiä ja yhteensä 44 osaa, joilla seurataan karheutta ennen ja jälkeen hampaiden karheuden erätuotantohaukun olosuhteissa. avausprosessi. Katso taulukosta 5 tela-alustaisten osien fysikaaliset ja kemialliset tiedot sekä haukkumisprosessitiedot hammaspyörän hionnan jälkeen. Hampaiden etu- ja takapintojen karheus- ja suurennustiedot ennen hampaiden kuorintaa on esitetty kuvassa 4. Kuva 4 osoittaa, että hampaiden pinnan karheusalue ennen hampaiden kuorintaa on Rz1,6 μm-Rz4,3 μm； Hampaiden kuorinnan jälkeen, karheus kasvaa ja jakauma-alue on Rz2,3 μm-Rz6,7 μm； Maksimikarheus voidaan vahvistaa 3,1-kertaiseksi ennen haukonleikkausta.

Hampaiden pinnan karheuteen vaikuttavat tekijät ruiskutuksen jälkeen

Haulipuristuksen periaatteesta voidaan nähdä, että korkea kovuus ja nopeasti liikkuva hauli jättää osan pintaan lukemattomia kuoppia, jotka ovat jäännöspuristusjännityksen lähde. Samalla nämä kuopat lisäävät varmasti pinnan karheutta. Osien ominaisuudet ennen haulikiinnystä ja haulikiinnyksen prosessiparametrit vaikuttavat hampaiden karheuteen, kuten on lueteltu taulukossa 6. Tämän artikkelin osiossa 3 neljässä prosessitilanteessa hampaiden pinnan karheus hampaiden kuorimisen jälkeen kasvaa eri asteet. Tässä testissä on kaksi muuttujaa, nimittäin esihaukun karheus ja prosessiparametrit (kyllästyslujuus tai peitto), jotka eivät voi tarkasti määrittää suhdetta haukun jälkeisen karheuden ja kunkin yksittäisen vaikuttavan tekijän välillä. Tällä hetkellä monet tutkijat ovat tehneet asiaa koskevia tutkimuksia ja esittäneet elementtisimulaatioon perustuvan teoreettisen ennustemallin pintakarheudesta haukunpoiston jälkeen, jonka avulla ennustetaan erilaisten haukonleikkausprosessien vastaavia karheusarvoja.

Varsinaisen kokemuksen ja muiden tutkijoiden tutkimusten perusteella voidaan spekuloida eri tekijöiden vaikutustapoja taulukon 6 mukaisesti. Voidaan nähdä, että haukunpoiston jälkeiseen karheuteen vaikuttavat kattavasti monet tekijät, jotka ovat myös keskeisiä tekijöitä. vaikuttavat jäännöspuristusjännitykseen. Karheuden vähentämiseksi haukun jälkeen jäännöspuristusjännityksen varmistamiseksi tarvitaan useita prosessitestejä parametrien yhdistelmän jatkuvaan optimointiin.

Hampaiden pinnan karheuden vaikutus järjestelmän NVH-suorituskykyyn

Hammaspyöräosat ovat dynaamisessa voimansiirtojärjestelmässä, ja hampaiden pinnan karheus vaikuttaa niiden NVH-suorituskykyyn. Kokeelliset tulokset osoittavat, että samalla kuormituksella ja nopeudella mitä suurempi pinnan karheus on, sitä suurempi on järjestelmän tärinä ja melu; Kun kuormitus ja nopeus kasvavat, tärinä ja melu lisääntyvät selvemmin.

Viime vuosina uusien energianvähennysten projektit ovat lisääntyneet nopeasti ja osoittavat suuren nopeuden ja suuren vääntömomentin kehitystrendin. Tällä hetkellä uuden energianvähentäjämme maksimivääntömomentti on 354N · m ja maksiminopeus 16000r/min, joka nostetaan jatkossa yli 20000r/min. Tällaisissa työolosuhteissa on otettava huomioon hampaiden pinnan karheuden lisääntymisen vaikutus järjestelmän NVH-suorituskykyyn.

Toimenpiteet hampaiden pinnan karheuden parantamiseksi ruiskutuksen jälkeen

Hammaspyyhkäisyprosessi hammaspyörän hionnan jälkeen voi parantaa hammaspyörän hampaan pinnan kosketusväsymislujuutta ja hampaan juuren taivutusväsymislujuutta. Jos tätä prosessia on käytettävä vahvuussyistä vaihteiston suunnitteluprosessissa, järjestelmän NVH-suorituskyvyn huomioon ottamiseksi, hammaspyörän hampaan pinnan karheutta hampaiden kuorinnan jälkeen voidaan parantaa seuraavista näkökohdista:

a. Optimoi hampaiden kuorinnan prosessiparametrit ja ohjaa hampaiden pinnan karheuden vahvistumista hampaiden kuorinnan jälkeen sillä edellytyksellä, että varmistetaan jäännöspuristusjännitys. Tämä vaatii paljon prosessitestejä, eikä prosessin monipuolisuus ole vahva.

b. Yhdistelmähaukunpoistoprosessi otetaan käyttöön, toisin sanoen kun normaali lujuuskuilukuoritus on suoritettu loppuun, lisätään toinen haukkokuilu. Lisääntynyt haukkumisprosessin lujuus on yleensä pieni. Haulimateriaalien tyyppiä ja kokoa voidaan säätää, kuten keraamiset haulit, lasihaulat tai teräslankahaulit pienemmässä koossa.

c. Hampaiden kuorinnan jälkeen lisätään prosesseja, kuten hampaiden pinnan kiillotus ja vapaahionta.

Tässä artikkelissa tutkitaan hampaiden pinnan karheutta eri hampaiden prosessiolosuhteissa ja eri osissa ennen ja jälkeen hampaiden kuorintaa ja tehdään kirjallisuuden perusteella seuraavat johtopäätökset:

◆ Hammaskiinnitys lisää hampaiden pinnan karheutta, johon vaikuttavat osien ominaisuudet ennen kuorimista, kuorimisen prosessiparametrit ja muut tekijät, ja nämä tekijät ovat myös avaintekijöitä, jotka vaikuttavat jäännöspuristusjännitykseen;

◆ Nykyisissä erätuotantoprosessiolosuhteissa hampaiden pinnan maksimikarheus on 3,1 kertaa ennen hampaiden kuorintaa;

◆ Hampaiden pinnan karheuden lisääntyminen lisää järjestelmän tärinää ja melua. Mitä suurempi vääntömomentti ja nopeus, sitä selvempää on tärinän ja melun lisääntyminen;

◆ Hampaiden pinnan karheutta hampaiden kuorinnan jälkeen voidaan parantaa optimoimalla hampaiden kuorinnan prosessiparametreja, yhdistelmäkuoritusprosessia, lisäämällä kiillotusta tai vapaata hiontaa rouhinnan jälkeen jne. Hampaiden pinnan karheutta voidaan parantaa. noin 1,5 kertaa.