Shumë pjesë tëingranazhet e reja të reduktimit të energjisëdheingranazhe automobilistikeProjekti kërkon pastrim me plastikë pas bluarjes së ingranazheve, gjë që do të përkeqësojë cilësinë e sipërfaqes së dhëmbit dhe madje do të ndikojë në performancën e NVH të sistemit. Ky punim studion vrazhdësinë e sipërfaqes së dhëmbit në kushte të ndryshme të procesit të pastrimit me plastikë dhe pjesë të ndryshme para dhe pas pastrimit me plastikë. Rezultatet tregojnë se pastrimi me plastikë do të rrisë vrazhdësinë e sipërfaqes së dhëmbit, e cila ndikohet nga karakteristikat e pjesëve, parametrat e procesit të pastrimit me plastikë dhe faktorë të tjerë; Në kushtet ekzistuese të procesit të prodhimit në seri, vrazhdësia maksimale e sipërfaqes së dhëmbit pas pastrimit me plastikë është 3.1 herë më e lartë se para pastrimit me plastikë. Diskutohet ndikimi i vrazhdësisë së sipërfaqes së dhëmbit në performancën e NVH dhe propozohen masat për të përmirësuar vrazhdësinë pas pastrimit me plastikë.

Nën sfondin e mësipërm, ky punim trajton tre aspekte nga këto:

Ndikimi i parametrave të procesit të shpimit me fishek në vrazhdësinë e sipërfaqes së dhëmbit;

Shkalla e amplifikimit të depërtimit me fishek në ashpërsinë e sipërfaqes së dhëmbit në kushtet ekzistuese të procesit të prodhimit në seri;

Ndikimi i rritjes së ashpërsisë së sipërfaqes së dhëmbit në performancën e NVH dhe masat për të përmirësuar ashpërsinë pas shpimit me fishekë.

Prerja me fishekë i referohet procesit në të cilin shumë predha të vogla me fortësi të lartë dhe lëvizje me shpejtësi të lartë godasin sipërfaqen e pjesëve. Nën ndikimin me shpejtësi të lartë të predhës, sipërfaqja e pjesës do të krijojë gropa dhe do të ndodhë deformim plastik. Organizimet rreth gropave do t'i rezistojnë këtij deformimi dhe do të gjenerojnë stres të mbetur kompresiv. Mbivendosja e gropave të shumta do të formojë një shtresë uniforme të stresit të mbetur kompresiv në sipërfaqen e pjesës, duke përmirësuar kështu rezistencën ndaj lodhjes së pjesës. Sipas mënyrës së arritjes së shpejtësisë së lartë me fishekë, prerja me fishekë ndahet përgjithësisht në prerje me ajër të kompresuar dhe prerje me fishekë centrifugale, siç tregohet në Figurën 1.

Shpërthimi me ajër të kompresuar përdor ajër të kompresuar si fuqi për të spërkatur fishekun nga pistoleta; Shpërthimi centrifugal me fishekë përdor një motor për të vënë në lëvizje helikën që të rrotullohet me shpejtësi të lartë për të hedhur fishekun. Parametrat kryesorë të procesit të shpërthimit me fishek përfshijnë forcën e ngopjes, mbulimin dhe vetitë e mediumit të shpërthimit me fishek (materiali, madhësia, forma, fortësia). Fortësia e ngopjes është një parametër për të karakterizuar forcën e shpërthimit me fishek, e cila shprehet nga lartësia e harkut (domethënë shkalla e përkuljes së copës së provës Almen pas shpërthimit me fishek); Shkalla e mbulimit i referohet raportit të sipërfaqes së mbuluar nga gropa pas shpërthimit me sipërfaqen totale të sipërfaqes së shpërthyer me fishek; Mediat e shpërthimit me fishekë që përdoren zakonisht përfshijnë fishekun e prerjes së telit të çelikut, fishekun e çelikut të derdhur, fishekun qeramik, fishekun e qelqit, etj. Madhësia, forma dhe fortësia e mediave të shpërthimit me fishekë janë të shkallëve të ndryshme. Kërkesat e përgjithshme të procesit për pjesët e boshtit të ingranazhit të transmisionit tregohen në Tabelën 1.

Pjesa e provës është ingranazhi i boshtit të ndërmjetëm 1/6 i një projekti hibrid. Struktura e ingranazhit tregohet në Figurën 2. Pas bluarjes, mikrostruktura e sipërfaqes së dhëmbit është e Klasës 2, fortësia e sipërfaqes është 710HV30 dhe thellësia efektive e shtresës së ngurtësimit është 0.65 mm, të gjitha brenda kërkesave teknike. Vrazhdësia e sipërfaqes së dhëmbit para prerjes me thikë tregohet në Tabelën 3, dhe saktësia e profilit të dhëmbit tregohet në Tabelën 4. Mund të shihet se vrazhdësia e sipërfaqes së dhëmbit para prerjes me thikë është e mirë, dhe kurba e profilit të dhëmbit është e lëmuar.

Plani i testimit dhe parametrat e testimit

Në provë përdoret një makinë për prerje me ajër të kompresuar. Për shkak të kushteve të provës, është e pamundur të verifikohet ndikimi i vetive të mediumit për prerje me fishekë (materiali, madhësia, fortësia). Prandaj, vetitë e mediumit për prerje me fishekë janë konstante në provë. Verifikohet vetëm ndikimi i forcës së ngopjes dhe mbulimit në vrazhdësinë e sipërfaqes së dhëmbit pas prerjes me fishekë. Shihni Tabelën 2 për skemën e provës. Procesi specifik i përcaktimit të parametrave të provës është si më poshtë: vizatoni kurbën e ngopjes (Figura 3) përmes provës së kuponit Almen për të përcaktuar pikën e ngopjes, në mënyrë që të fiksohet presioni i ajrit të kompresuar, rrjedha e fishekëve të çelikut, shpejtësia e lëvizjes së grykës, distanca e grykës nga pjesët dhe parametra të tjerë të pajisjeve.

rezultati i testit

Të dhënat e ashpërsisë së sipërfaqes së dhëmbit pas spërkatjes me thikë tregohen në Tabelën 3, dhe saktësia e profilit të dhëmbit tregohet në Tabelën 4. Mund të shihet se në katër kushtet e spërkatjes me thikë, ashpërsia e sipërfaqes së dhëmbit rritet dhe kurba e profilit të dhëmbit bëhet konkave dhe konvekse pas spërkatjes me thikë. Raporti i ashpërsisë pas spërkatjes me ashpërsinë para spërkatjes përdoret për të karakterizuar zmadhimin e ashpërsisë (Tabela 3). Mund të shihet se zmadhimi i ashpërsisë është i ndryshëm në katër kushtet e procesit.

Gjurmimi në seri i zmadhimit të ashpërsisë së sipërfaqes së dhëmbëve me anë të spërkatjes me fishekë

Rezultatet e testit në Seksionin 3 tregojnë se ashpërsia e sipërfaqes së dhëmbit rritet në shkallë të ndryshme pas pjekjes me thikë me procese të ndryshme. Për të kuptuar plotësisht amplifikimin e pjekjes me thikë në ashpërsinë e sipërfaqes së dhëmbit dhe për të rritur numrin e mostrave, u përzgjodhën 5 artikuj, 5 lloje dhe 44 pjesë në total, për të ndjekur ashpërsinë para dhe pas pjekjes me thikë në kushtet e procesit të pjekjes me thikë të prodhimit në seri. Shihni Tabelën 5 për informacionin fizik dhe kimik dhe informacionin e procesit të pjekjes me thikë të pjesëve të gjurmuara pas bluarjes së ingranazheve. Të dhënat e ashpërsisë dhe zmadhimit të sipërfaqeve të dhëmbëve të përparmë dhe të pasmë para pjekjes me thikë tregohen në Fig. 4. Figura 4 tregon se diapazoni i ashpërsisë së sipërfaqes së dhëmbit para pjekjes me thikë është Rz1.6 μ m - Rz4.3 μ m; Pas pjekjes me thikë, ashpërsia rritet, dhe diapazoni i shpërndarjes është Rz2.3 μ m - Rz6.7 μ m; Ashpërsia maksimale mund të amplifikohet deri në 3.1 herë para pjekjes me thikë.

Faktorët që ndikojnë në ashpërsinë e sipërfaqes së dhëmbit pas shpimit me spërkatje

Nga parimi i plasaritjes me qitje mund të shihet se fortësia e lartë dhe lëvizja me shpejtësi të lartë e plasarit lënë gropa të panumërta në sipërfaqen e pjesës, të cilat janë burimi i stresit të mbetur kompresiv. Në të njëjtën kohë, këto gropa janë të destinuara të rrisin vrazhdësinë e sipërfaqes. Karakteristikat e pjesëve para plasaritjes me qitje dhe parametrat e procesit të plasaritjes me qitje do të ndikojnë në vrazhdësinë pas plasaritjes me qitje, siç është renditur në Tabelën 6. Në Seksionin 3 të këtij punimi, në katër kushtet e procesit, vrazhdësia e sipërfaqes së dhëmbit pas plasaritjes me qitje rritet në shkallë të ndryshme. Në këtë provë, ekzistojnë dy variabla, përkatësisht, vrazhdësia para plasaritjes dhe parametrat e procesit (forca e ngopjes ose mbulimi), të cilat nuk mund të përcaktojnë me saktësi marrëdhënien midis vrazhdësisë pas plasaritjes me qitje dhe secilit faktor ndikues. Aktualisht, shumë studiues kanë bërë kërkime mbi këtë dhe kanë paraqitur një model teorik parashikimi të vrazhdësisë së sipërfaqes pas plasaritjes me qitje bazuar në simulimin e elementëve të fundëm, i cili përdoret për të parashikuar vlerat përkatëse të vrazhdësisë së proceseve të ndryshme të plasaritjes me qitje.

Bazuar në përvojën aktuale dhe hulumtimin e studiuesve të tjerë, mënyrat e ndikimit të faktorëve të ndryshëm mund të spekulohen siç tregohet në Tabelën 6. Mund të shihet se vrazhdësia pas pjekjes me fishekë ndikohet në mënyrë të plotë nga shumë faktorë, të cilët janë gjithashtu faktorët kryesorë që ndikojnë në stresin e mbetur të shtypjes. Për të zvogëluar vrazhdësinë pas pjekjes me fishekë mbi premisën e sigurimit të stresit të mbetur të shtypjes, kërkohet një numër i madh testesh procesi për të optimizuar vazhdimisht kombinimin e parametrave.

Ndikimi i vrazhdësisë së sipërfaqes së dhëmbit në performancën NVH të sistemit

Pjesët e ingranazheve janë në sistemin dinamik të transmetimit, dhe vrazhdësia e sipërfaqes së dhëmbit do të ndikojë në performancën e tyre NVH. Rezultatet eksperimentale tregojnë se nën të njëjtën ngarkesë dhe shpejtësi, sa më e madhe vrazhdësia e sipërfaqes, aq më të mëdha janë dridhjet dhe zhurmat e sistemit; Kur ngarkesa dhe shpejtësia rriten, dridhja dhe zhurma rriten më dukshëm.

Në vitet e fundit, projektet e reduktorëve të rinj të energjisë janë rritur me shpejtësi dhe tregojnë trendin e zhvillimit të shpejtësisë së lartë dhe çift rrotullues të madh. Aktualisht, çift rrotullues maksimal i reduktorit tonë të ri të energjisë është 354N · m, dhe shpejtësia maksimale është 16000 r/min, e cila do të rritet në më shumë se 20000 r/min në të ardhmen. Në kushte të tilla pune, duhet të merret në konsideratë ndikimi i rritjes së vrazhdësisë së sipërfaqes së dhëmbit në performancën NVH të sistemit.

Masat përmirësuese për ashpërsinë e sipërfaqes së dhëmbit pas shpimit me fishekë

Procesi i prerjes me spërkatje pas bluarjes së ingranazheve mund të përmirësojë rezistencën ndaj lodhjes së kontaktit të sipërfaqes së dhëmbit të ingranazhit dhe rezistencën ndaj lodhjes në përkulje të rrënjës së dhëmbit. Nëse ky proces duhet të përdoret për arsye force në procesin e projektimit të ingranazheve, në mënyrë që të merret në konsideratë performanca NVH e sistemit, vrazhdësia e sipërfaqes së dhëmbit të ingranazhit pas prerjes me spërkatje mund të përmirësohet nga aspektet e mëposhtme:

a. Optimizoni parametrat e procesit të shpimit me fishekë dhe kontrolloni amplifikimin e vrazhdësisë së sipërfaqes së dhëmbit pas shpimit me fishekë, duke u bazuar në sigurimin e stresit të mbetur kompresiv. Kjo kërkon shumë teste procesi dhe shkathtësia e procesit nuk është e fortë.

b. Përshtatet procesi i prerjes me fishekë kompozit, domethënë, pasi të përfundojë prerjeja me fishekë me fortësi normale, shtohet një tjetër prerje me fishekë. Fortësia e rritur e procesit të prerjes me fishekë është zakonisht e vogël. Lloji dhe madhësia e materialeve të prerjes me fishekë mund të rregullohen, siç janë fishekët qeramikë, fishekët prej qelqi ose fishekët e prerë me tela çeliku me madhësi më të vogël.

c. Pas pastrimit me fishekë, shtohen procese të tilla si lustrimi i sipërfaqes së dhëmbit dhe lëmimi i lirë.

Në këtë punim, studiohet ashpërsia e sipërfaqes së dhëmbit në kushte të ndryshme të procesit të shpimit me fishekë dhe në pjesë të ndryshme para dhe pas shpimit me fishekë, dhe nxirren përfundimet e mëposhtme bazuar në literaturë:

◆ Shpërthimi me fishekë do të rrisë ashpërsinë e sipërfaqes së dhëmbit, e cila ndikohet nga karakteristikat e pjesëve para shpërthimit me fishekë, parametrat e procesit të shpërthimit me fishekë dhe faktorë të tjerë, dhe këta faktorë janë gjithashtu faktorët kryesorë që ndikojnë në stresin e mbetur të shtypjes;

◆ Sipas kushteve ekzistuese të procesit të prodhimit në seri, vrazhdësia maksimale e sipërfaqes së dhëmbit pas prerjes me thikë është 3.1 herë më e lartë se para prerjes me thikë;

◆ Rritja e ashpërsisë së sipërfaqes së dhëmbit do të rrisë dridhjen dhe zhurmën e sistemit. Sa më i madh momenti rrotullues dhe shpejtësia, aq më e dukshme është rritja e dridhjes dhe zhurmës;

◆ Vrazhdësia e sipërfaqes së dhëmbit pas pjekjes me thikë mund të përmirësohet duke optimizuar parametrat e procesit të pjekjes me thikë, pjekjes me thikë kompozite, duke shtuar lustrim ose lëmim të lirë pas pjekjes me thikë, etj. Optimizimi i parametrave të procesit të pjekjes me thikë pritet të kontrollojë amplifikimin e vrazhdësisë në rreth 1.5 herë.