Mange deler avde nye energireduserende gireneogbilgirProsjektet krever skjæring etter tannhjulsliping, noe som vil forringe kvaliteten på tannoverflaten og til og med påvirke NVH-ytelsen til systemet. Denne oppgaven studerer tannoverflatens ruhet til forskjellige strøbehandlingsbetingelser og forskjellige deler før og etter gnissling. Resultatene viser at shot peening vil øke tannoverflatens ruhet, som påvirkes av egenskapene til delene, shot peening prosessparametere og andre faktorer; Under de eksisterende batchproduksjonsprosessforholdene er den maksimale tannoverflatens ruhet etter skjæring 3,1 ganger høyere enn før skjæring. Påvirkningen av tannoverflateruhet på NVH-ytelse er diskutert, og tiltakene for å forbedre ruheten etter skuddskjæring foreslås.

Under bakgrunnen ovenfor diskuterer denne artikkelen fra følgende tre aspekter:

Påvirkning av prosessparametere for kulepenning på tannoverflatens ruhet;

Forsterkningsgraden av skuddglidning på tannoverflatens ruhet under eksisterende batchproduksjonsprosessforhold;

Påvirkning av økt tannoverflateruhet på NVH-ytelse og tiltak for å forbedre ruheten etter kulepening.

Shot peening refererer til prosessen der mange små prosjektiler med høy hardhet og høyhastighetsbevegelse treffer overflaten av deler. Under høyhastighetsstøtet fra prosjektilet vil overflaten av delen produsere groper og plastisk deformasjon vil oppstå. Organisasjonene rundt gropene vil motstå denne deformasjonen og generere gjenværende trykkspenning. Overlappingen av tallrike groper vil danne et jevnt gjenværende trykkspenningslag på overflaten av delen, og dermed forbedre utmattingsstyrken til delen. I henhold til måten å oppnå høy hastighet med skudd på, er skuddblending generelt delt inn i trykkluft skuddblending og sentrifugal skuddblending, som vist i figur 1.

Peening med trykkluft tar trykkluft som kraft til å sprøyte skuddet fra pistolen; Sentrifugalsprengning bruker en motor for å drive løpehjulet til å rotere med høy hastighet for å kaste skuddet. Nøkkelprosessparametrene for shotpeening inkluderer metningsstyrke, dekning og shotpeening medium egenskaper (materiale, størrelse, form, hardhet). Metningsstyrke er en parameter for å karakterisere skuddstyrken, som uttrykkes ved buehøyden (dvs. bøyegraden til Almen-prøvestykket etter skuddblending); Dekningsgrad refererer til forholdet mellom arealet som dekkes av gropen etter kuleblending og det totale arealet av det kullestrede området; Vanlige brukte kulespraymedier inkluderer ståltrådskjærehagl, støpt stålhagl, keramikkhagl, glasshagl osv. Størrelsen, formen og hardheten til kulespisemediene er av forskjellige kvaliteter. De generelle prosesskravene for transmisjonsgirakseldeler er vist i tabell 1.

Testdelen er mellomakselgiret 1/6 av et hybridprosjekt. Gearstrukturen er vist i figur 2. Etter sliping er tannoverflatens mikrostruktur Grad 2, overflatehardheten er 710HV30, og den effektive herdelagsdybden er 0,65 mm, alt innenfor de tekniske kravene. Tannoverflatens ruhet før kulesliping er vist i tabell 3, og tannprofilnøyaktigheten er vist i tabell 4. Det kan ses at tannoverflatens ruhet før kulepering er god, og tannprofilkurven er jevn.

Testplan og testparametere

Trykkluftsprøytemaskin brukes i testen. På grunn av testbetingelsene er det umulig å verifisere virkningen av kuleglidningsmediets egenskaper (materiale, størrelse, hardhet). Derfor er egenskapene til hagleblendingsmediet konstante i testen. Bare innvirkningen av metningsstyrke og dekning på tannoverflatens ruhet etter gnisning er verifisert. Se tabell 2 for testskjema. Den spesifikke bestemmelsesprosessen for testparametere er som følger: tegne metningskurven (figur 3) gjennom Almen-kupongtesten for å bestemme metningspunktet, for å låse trykklufttrykket, stålskuddstrømmen, dysens bevegelseshastighet, dyseavstanden fra delene og andre utstyrsparametere.

testresultat

Tannoverflatens ruhetsdata etter gnisning er vist i tabell 3, og tannprofilnøyaktigheten er vist i tabell 4. Det kan ses at under de fire gnistbetingelsene øker tannoverflatens ruhet og tannprofilkurven blir konkav og konveks etter skuddblending. Forholdet mellom ruheten etter sprøyting og ruheten før sprøyting brukes for å karakterisere ruhetsforstørrelsen (tabell 3). Det kan sees at ruhetsforstørrelsen er forskjellig under de fire prosessbetingelsene.

Batch-sporing av forstørrelse av tannoverflatens ruhet ved skuddskjæring

Testresultatene i kapittel 3 viser at tannoverflatens ruhet øker i varierende grad etter kulepening med ulike prosesser. For å fullt ut forstå forsterkningen av kulepening på tannoverflatens ruhet og øke antall prøver, ble 5 gjenstander, 5 typer og totalt 44 deler valgt ut for å spore ruheten før og etter kulepening under forholdene for batchproduksjonsskudd pening prosess. Se tabell 5 for den fysiske og kjemiske informasjonen og informasjon om skjæringsprosess for sporede deler etter tannhjulsliping. Ruhets- og forstørrelsesdata for fremre og bakre tannoverflater før gnisning er vist i fig. 4. Figur 4 viser at området for tannoverflatens ruhet før skjæring er Rz1,6 μ m-Rz4,3 μ m； Etter gnisning, ruheten øker, og fordelingsområdet er Rz2,3 μ m-Rz6,7 μ m； Maksimal ruhet kan forsterkes til 3,1 ganger før kuleblending.

Påvirkningsfaktorer for tannoverflatens ruhet etter gnisning

Det kan sees ut fra prinsippet for haglblending at den høye hardheten og høyhastighets bevegelige haglen etterlater utallige groper på deloverflaten, som er kilden til gjenværende trykkspenning. Samtidig er disse gropene bundet til å øke overflateruheten. Egenskapene til delene før kuleblanding og kulebliseringsprosessparameterne vil påvirke ruheten etter kuleblisering, som oppført i tabell 6. I seksjon 3 av denne artikkelen, under de fire prosessbetingelsene, øker tannoverflatens ruhet etter kulepering til ulike grader. I denne testen er det to variabler, nemlig pre-shot ruhet og prosessparametere (metningsstyrke eller dekning), som ikke nøyaktig kan bestemme forholdet mellom post-shot pening-ruhet og hver enkelt påvirkningsfaktor. For tiden har mange forskere forsket på dette, og lagt frem en teoretisk prediksjonsmodell for overflateruhet etter kuleblending basert på finite element-simulering, som brukes til å forutsi de tilsvarende ruhetsverdiene til forskjellige kuleblendingsprosesser.

Basert på den faktiske erfaringen og forskningen til andre forskere, kan påvirkningsmodusene til ulike faktorer spekuleres som vist i tabell 6. Det kan ses at ruheten etter skuddblending er omfattende påvirket av mange faktorer, som også er nøkkelfaktorene påvirker gjenværende trykkspenning. For å redusere ruheten etter kuleblending på forutsetningen om å sikre gjenværende trykkspenning, kreves det et stort antall prosesstester for kontinuerlig å optimalisere parameterkombinasjonen.

Påvirkning av tannoverflatens ruhet på NVH-ytelsen til systemet

Girdeler er i det dynamiske girsystemet, og tannoverflatens ruhet vil påvirke deres NVH-ytelse. De eksperimentelle resultatene viser at under samme belastning og hastighet, jo større overflateruhet er, desto større blir vibrasjonen og støyen i systemet; Når belastningen og hastigheten øker, øker vibrasjonen og støyen mer tydelig.

De siste årene har prosjektene til nye energiredusere økt raskt, og viser utviklingstrenden med høy hastighet og stort dreiemoment. For øyeblikket er det maksimale dreiemomentet til vår nye energiredusering 354N · m, og maksimal hastighet er 16000r/min, som vil økes til mer enn 20000r/min i fremtiden. Under slike arbeidsforhold må påvirkningen av økningen av tannoverflatens ruhet på systemets NVH-ytelse vurderes.

Forbedringstiltak for tannoverflatens ruhet etter kulepering

Skudpeening-prosessen etter tannhjulsliping kan forbedre kontaktutmattelsesstyrken til tannhjulets overflate og bøyningsutmattelsesstyrken til tannroten. Hvis denne prosessen må brukes på grunn av styrkeårsaker i utstyrsdesignprosessen, for å ta hensyn til systemets NVH-ytelse, kan ruheten til tannhjulets overflate etter skuddblødning forbedres fra følgende aspekter:

en. Optimaliser parametrene for kulepening-prosess, og kontroller forsterkningen av tannoverflatens ruhet etter kulepening under forutsetning av å sikre gjenværende trykkspenning. Dette krever mange prosesstester, og prosessens allsidighet er ikke sterk.

b. Den sammensatte kuleblendingsprosessen tas i bruk, det vil si at etter at den normale styrkekuleblendingen er fullført, legges det til en ny kuleblending. Den økte styrken til kulepenningsprosessen er vanligvis liten. Type og størrelse på haglematerialer kan justeres, for eksempel keramikkhagl, glasshagl eller ståltrådskåret hagl med mindre størrelse.

c. Etter kulepening tilsettes prosesser som tannoverflatepolering og gratis honing.

I denne oppgaven studeres tannoverflatens ruhet ved forskjellige betingelser og forskjellige deler før og etter gnisning, og følgende konklusjoner trekkes basert på litteratur:

◆ Shot peening vil øke tannoverflatens ruhet, som påvirkes av egenskapene til delene før shot peening, shot peening prosessparametere og andre faktorer, og disse faktorene er også nøkkelfaktorene som påvirker gjenværende trykkspenning;

◆ Under eksisterende batchproduksjonsprosessforhold er den maksimale tannoverflatens ruhet etter skjæring 3,1 ganger høyere enn før skjæring;

◆ Økningen av tannoverflatens ruhet vil øke vibrasjonen og støyen i systemet. Jo større dreiemoment og hastighet, desto tydeligere er økningen av vibrasjoner og støy;

◆ Tannoverflatens ruhet etter kuleblending kan forbedres ved å optimalisere parametrene for kuleblintprosessen, komposittkulering, tilføye polering eller fri honing etter kuleblanding osv. Optimaliseringen av kuleblintprosessens parametere forventes å kontrollere ruhetsforsterkningen til ca 1,5 ganger.