Mnohé častinové prevody na redukciu energieaautomobilové prevodyprojekt vyžaduje brúsenie brokov po brúsení ozubených kolies, čo zhorší kvalitu povrchu zubov a dokonca ovplyvní výkon systému NVH. Tento článok študuje drsnosť povrchu zubov pri rôznych podmienkach procesu brokovania a rôznych častí pred a po brokovani. Výsledky ukazujú, že otryskávanie zvýši drsnosť povrchu zubov, ktorá je ovplyvnená charakteristikami dielov, parametrami procesu brúsenia a ďalšími faktormi; V podmienkach existujúceho procesu dávkovej výroby je maximálna drsnosť povrchu zubov po brúsení 3,1-násobkom drsnosti pred brúsením. Diskutuje sa o vplyve drsnosti povrchu zubov na výkon NVH a navrhujú sa opatrenia na zlepšenie drsnosti po brúsení.

Na základe vyššie uvedených skutočností tento článok pojednáva z nasledujúcich troch aspektov:

Vplyv parametrov procesu brokovania na drsnosť povrchu zubov;

Stupeň amplifikácie otryskávania na drsnosti povrchu zubov v podmienkach existujúceho výrobného procesu;

Vplyv zvýšenej drsnosti povrchu zubov na výkon NVH a opatrenia na zlepšenie drsnosti po brúsení brokovnicou.

Otryskávanie sa vzťahuje na proces, pri ktorom na povrch dielov dopadá množstvo malých projektilov s vysokou tvrdosťou a vysokou rýchlosťou pohybu. Pri vysokorýchlostnom náraze strely sa na povrchu dielu vytvoria jamky a dôjde k plastickej deformácii. Organizácie okolo jamiek budú odolávať tejto deformácii a vytvárať zvyškové tlakové napätie. Prekrývanie mnohých jamiek vytvorí na povrchu dielu rovnomernú vrstvu zvyškového napätia v tlaku, čím sa zlepší únavová pevnosť dielu. Podľa spôsobu dosiahnutia vysokej rýchlosti brokom sa brokovanie všeobecne delí na brokové otryskávanie stlačeným vzduchom a odstredivé otryskávanie brokom, ako je znázornené na obrázku 1.

Otryskávanie brokov so stlačeným vzduchom využíva stlačený vzduch ako energiu na striekanie strely z pištole; Odstredivé otryskávanie využíva motor na poháňanie obežného kolesa, ktoré sa otáča vysokou rýchlosťou, aby vrhalo broky. Medzi kľúčové parametre procesu peelingu patrí saturačná sila, krycia schopnosť a vlastnosti brokového média (materiál, veľkosť, tvar, tvrdosť). Pevnosť saturácie je parameter charakterizujúci pevnosť prepichovania, ktorý je vyjadrený výškou oblúka (tj stupňom ohybu skúšobného kusu Almen po prepichovaní); Miera pokrytia sa vzťahuje na pomer plochy pokrytej jamou po hĺbení brokovnicou k celkovej ploche oškrabovanej plochy brokom; Bežne používané brokovacie médiá zahŕňajú broky z oceľového drôtu, oceľové broky, keramické broky, sklenené broky atď. Veľkosť, tvar a tvrdosť brokovníc sú rôznej kvality. Všeobecné procesné požiadavky na časti hriadeľa prevodovky sú uvedené v tabuľke 1.

Skúšobnou časťou je medzihriadeľové ozubené koleso 1/6 hybridného projektu. Štruktúra ozubeného kolesa je znázornená na obrázku 2. Po brúsení má mikroštruktúra povrchu zuba stupeň 2, povrchová tvrdosť je 710HV30 a efektívna hĺbka kaliacej vrstvy je 0,65 mm, všetko v rámci technických požiadaviek. Drsnosť povrchu zubov pred brúsením je uvedená v tabuľke 3 a presnosť profilu zubov je uvedená v tabuľke 4. Je možné vidieť, že drsnosť povrchu zubov pred brúsením je dobrá a krivka profilu zubov je hladká.

Testovací plán a testovacie parametre

V teste sa používa stroj na otryskávanie stlačeným vzduchom. Vzhľadom na skúšobné podmienky nie je možné overiť vplyv vlastností brokovacieho média (materiál, veľkosť, tvrdosť). Preto sú vlastnosti brokového média v teste konštantné. Overuje sa len vplyv saturačnej sily a pokrytia na drsnosť povrchu zuba po brokovani. Pozri tabuľku 2 pre skúšobnú schému. Špecifický proces stanovenia testovacích parametrov je nasledovný: nakreslite krivku saturácie (obrázok 3) pomocou Almenovho kupónového testu, aby ste určili bod nasýtenia, aby sa zablokoval tlak stlačeného vzduchu, prietok oceľovej strely, rýchlosť pohybu dýzy, vzdialenosť dýzy od častí. a ďalšie parametre zariadenia.

výsledok testu

Údaje o drsnosti povrchu zubov po brúsení brokovnicou sú uvedené v tabuľke 3 a presnosť profilu zubov je uvedená v tabuľke 4. Je možné vidieť, že pri štyroch podmienkach brúsenia brokovnicou sa drsnosť povrchu zubov zvyšuje a krivka profilu zubov sa stáva konkávnou a konvexné po brokovaní. Na charakterizáciu zväčšenia drsnosti sa používa pomer drsnosti po nástreku k drsnosti pred nástrekom (tabuľka 3). Je možné vidieť, že zväčšenie drsnosti je odlišné pri štyroch procesných podmienkach.

Dávkové sledovanie zväčšenia drsnosti povrchu zubov pomocou brokového peeningu

Výsledky testu v časti 3 ukazujú, že drsnosť povrchu zuba sa zvyšuje v rôznych stupňoch po brúsení brokovnicou rôznymi procesmi. Aby bolo možné plne porozumieť zosilneniu drsnosti povrchu zuba a zvýšiť počet vzoriek, bolo vybratých 5 položiek, 5 typov a celkovo 44 dielov, aby sa sledovala drsnosť pred a po brokovaní v podmienkach dávkovej výroby brokov. proces peeningu. Pozrite si tabuľku 5, kde nájdete fyzikálne a chemické informácie a informácie o procese brokovania pásových dielov po brúsení ozubených kolies. Údaje o drsnosti a zväčšení povrchu predného a zadného zuba pred brúsením sú znázornené na obr. 4. Obrázok 4 ukazuje, že rozsah drsnosti povrchu zubov pred brúsením je Rz1,6 μ m-Rz4,3 μ m； Po hĺbení brokom, drsnosť sa zvyšuje a rozsah distribúcie je Rz2,3 μm-Rz6,7 μm； Maximálna drsnosť môže byť zosilnená na 3,1-násobok pred brúsením.

Faktory ovplyvňujúce drsnosť povrchu zubov po brokovani

Z princípu brokovania je vidieť, že vysoká tvrdosť a rýchlo sa pohybujúci brok zanecháva na povrchu dielu nespočetné množstvo jamiek, ktoré sú zdrojom zvyškového tlakového napätia. Zároveň sú tieto jamy viazané na zvýšenie drsnosti povrchu. Charakteristiky dielov pred brúsením a parametre procesu brúsenia ovplyvnia drsnosť po brúsení brokovnicou, ako je uvedené v tabuľke 6. V časti 3 tohto dokumentu sa pri štyroch podmienkach procesu drsnosť povrchu zubov po brúsení brokovnicami zvýši na rôzne stupne. V tomto teste existujú dve premenné, a to drsnosť pred výstrelom a parametre procesu (sila nasýtenia alebo pokrytie), ktoré nemôžu presne určiť vzťah medzi drsnosťou po výstrele a každým jedným ovplyvňujúcim faktorom. V súčasnosti mnohí vedci vykonali výskum v tejto oblasti a predložili teoretický predikčný model drsnosti povrchu po brúsení brokovnicou založený na simulácii konečných prvkov, ktorý sa používa na predpovedanie zodpovedajúcich hodnôt drsnosti rôznych procesov brúsenia.

Na základe skutočných skúseností a výskumov iných vedcov je možné špekulovať o spôsoboch vplyvu rôznych faktorov, ako je uvedené v tabuľke 6. Je vidieť, že drsnosť po brúsení je komplexne ovplyvnená mnohými faktormi, ktoré sú tiež kľúčovými faktormi. ovplyvňujúce zvyškové tlakové napätie. Aby sa znížila drsnosť po brúsení brokovnicou za predpokladu zaistenia zvyškového tlakového napätia, je potrebný veľký počet procesných testov na nepretržitú optimalizáciu kombinácie parametrov.

Vplyv drsnosti povrchu zubov na NVH výkon systému

Časti ozubených kolies sú v dynamickom prevodovom systéme a drsnosť povrchu zubov ovplyvní ich výkon NVH. Experimentálne výsledky ukazujú, že pri rovnakom zaťažení a rýchlosti, čím väčšia je drsnosť povrchu, tým väčšie sú vibrácie a hluk systému; Keď sa zaťaženie a rýchlosť zvýšia, vibrácie a hluk sa zvýšia zreteľnejšie.

V posledných rokoch sa projekty nových redukcií energie rapídne zvýšili a ukazujú vývojový trend vysokej rýchlosti a veľkého krútiaceho momentu. V súčasnosti je maximálny krútiaci moment nášho nového reduktora energie 354 N · m a maximálna rýchlosť je 16 000 ot./min., ktorá sa v budúcnosti zvýši na viac ako 20 000 ot./min. Za takýchto pracovných podmienok je potrebné zvážiť vplyv zvýšenia drsnosti povrchu zubov na NVH výkon systému.

Opatrenia na zlepšenie drsnosti povrchu zubov po brúsení brokovnicou

Proces brokovania po brúsení ozubeného kolesa môže zlepšiť kontaktnú únavovú pevnosť povrchu zuba ozubeného kolesa a ohybovú únavovú pevnosť koreňa zuba. Ak sa tento proces musí použiť z dôvodov pevnosti v procese návrhu ozubeného kolesa, aby sa zohľadnil výkon systému NVH, drsnosť povrchu zubov ozubeného kolesa po brúsení brokov sa môže zlepšiť z nasledujúcich aspektov:

a. Optimalizujte parametre procesu brúsenia a ovládajte zosilnenie drsnosti povrchu zuba po brúsení brúsením za predpokladu zabezpečenia zvyškového tlakového napätia. Vyžaduje si to veľa procesných testov a všestrannosť procesu nie je silná.

b. Použije sa kompozitný proces pieskovania, to znamená, že po dokončení normálnej pevnosti pieskovaním sa pridá ďalšie pieskovanie. Zvýšená pevnosť v procese spevňovania brokovnicou je zvyčajne malá. Druh a veľkosť brokov je možné upraviť, ako sú keramické broky, sklenené broky alebo broky z oceľového drôtu s menšou veľkosťou.

c. Po brúsení brokovnicou sa pridávajú procesy ako leštenie povrchu zubov a voľné honovanie.

V tomto článku sa študuje drsnosť povrchu zubov rôznych podmienok procesu brúsenia a rôznych častí pred a po brúsení a na základe literatúry sú vyvodené nasledujúce závery:

◆ Otryskávanie zvýši drsnosť povrchu zubov, ktorá je ovplyvnená charakteristikami dielov pred brúsením, parametrami procesu brúsenia a inými faktormi, pričom tieto faktory sú tiež kľúčovými faktormi ovplyvňujúcimi zvyškové tlakové napätie;

◆ Pri súčasných podmienkach sériového výrobného procesu je maximálna drsnosť povrchu zubov po brokovaní 3,1-násobkom drsnosti pred brokovaním;

◆ Zvýšenie drsnosti povrchu zubov zvýši vibrácie a hluk systému. Čím väčší je krútiaci moment a otáčky, tým je nárast vibrácií a hluku zreteľnejší;

◆ Drsnosť povrchu zubov po brúsení brokovnicou možno zlepšiť optimalizáciou parametrov procesu brúsenia brokovnicou, kompozitného brúsenia brokovnicou, pridaním leštenia alebo voľného honovania po brúsení brokovnicou atď. Očakáva sa, že optimalizácia parametrov procesu brúsenia brokovnicou riadi zosilnenie drsnosti na asi 1,5 krát.