Moltes parts deels nous engranatges de reductor d’energiaiengranatges d'automòbilsEl projecte requereix un peening de tir després de la trituració d’engranatges, que deteriorarà la qualitat de la superfície de les dents, i fins i tot afectarà el rendiment de NVH del sistema. Aquest treball estudia la rugositat de la superfície de les dents de diferents condicions del procés de peening de tir i diferents parts abans i després del peening. Els resultats mostren que el peening de tir augmentarà la rugositat de la superfície dental, afectada per les característiques de les parts, els paràmetres del procés de peening de tir i altres factors; En les condicions del procés de producció de lots existents, la rugositat màxima de la superfície dental després de la peça de tir és de 3,1 vegades més que abans de disparar. Es discuteix la influència de la rugositat de la superfície de les dents en el rendiment de NVH i es proposen les mesures per millorar la rugositat després de la peça de tir.

Sota el context anterior, aquest article tracta dels tres aspectes següents:

Influència dels paràmetres del procés de peening de tir en la rugositat de la superfície dental;

El grau d'amplificació de pelat de tir a la rugositat de la superfície de les dents en les condicions del procés de producció de lots existents;

Impacte de l’augment de la rugositat de la superfície dental sobre el rendiment i les mesures de NVH per millorar la rugositat després de la peça de tir.

El Peening Shot fa referència al procés en què nombrosos projectils petits amb alta duresa i moviment d'alta velocitat arriben a la superfície de les parts. Sota l’impacte d’alta velocitat del projectil, la superfície de la part produirà fosses i es produirà una deformació plàstica. Les organitzacions al voltant de les fosses resistiran aquesta deformació i generaran tensió compressiva residual. La superposició de nombroses fosses formarà una capa de tensió compressiva residual uniforme a la superfície de la part, millorant així la força de fatiga de la part. Segons la manera d’obtenir una gran velocitat per tir, el peening de tir es divideix generalment en peening d’aire comprimit i peening centrífuga, tal com es mostra a la figura 1.

El peening d'aire comprimit pren aire comprimit com a potència per ruixar el tret de la pistola; El xut centrífuga utilitza un motor per conduir el impulsor per girar a una gran velocitat per llançar el tret. Els paràmetres de procés clau del peening de tir inclouen la resistència a la saturació, la cobertura i les propietats mitjanes de peening de tir (material, mida, forma, duresa). La força de saturació és un paràmetre per caracteritzar la força de peening de tir, que s’expressa per l’alçada de l’arc (és a dir, el grau de flexió de la peça de prova d’Almen després del peening de tir); La taxa de cobertura es refereix a la relació de la zona coberta per la fossa després de disparar a la superfície total de la zona de tirada; Els suports de Peening de tir d'ús habitualment inclouen el tall de filferro d'acer, tir d'acer colat, tir de ceràmica, tret de vidre, etc. La mida, la forma i la duresa dels mitjans de pela de tir són de diferents graus. Els requisits generals del procés per a les parts de l’eix de l’engranatge de transmissió es mostren a la taula 1.

La part de prova és l’engranatge d’eix intermedi 1/6 d’un projecte híbrid. L’estructura de l’engranatge es mostra a la figura 2. Després de la mòlta, la microestructura de la superfície de les dents és de grau 2, la duresa de la superfície és de 710HV30 i la profunditat efectiva de la capa d’enduriment és de 0,65 mm, tot dins dels requisits tècnics. La rugositat de la superfície de les dents abans de la peça de tir es mostra a la taula 3 i la precisió del perfil de les dents es mostra a la taula 4. Es pot veure que la rugositat de la superfície de les dents abans del peening de tir és bona i la corba del perfil de les dents és llisa.

Pla de prova i paràmetres de prova

A la prova s'utilitza una màquina de peening d'aire comprimit. A causa de les condicions de prova, és impossible verificar l'impacte de les propietats mitjanes de peening (material, mida, duresa). Per tant, les propietats del medi de peening de tir són constants a la prova. Només es verifica l’impacte de la força de saturació i la cobertura sobre la rugositat de la superfície de les dents després de disparar. Vegeu la taula 2 per a l'esquema de proves. El procés de determinació específic dels paràmetres de prova és el següent: dibuixa la corba de saturació (figura 3) mitjançant la prova de cupó d'Almen per determinar el punt de saturació, de manera que bloqueja la pressió d'aire comprimit, el flux de tir d'acer, la velocitat de moviment de la boquilla, la distància de la boquilla de les parts i altres paràmetres d'equip.

resultat de prova

Les dades de rugositat de la superfície de les dents després del peening de tir es mostren a la taula 3 i la precisió del perfil de la dent es mostra a la taula 4. Es pot veure que en les quatre condicions de peening de tir, la rugositat de la superfície de les dents augmenta i la corba del perfil de les dents es torna còncava i convexa després de la pela. La relació de la rugositat després de ruixar a la rugositat abans de la polvorització s'utilitza per caracteritzar la ampliació de la rugositat (taula 3). Es pot veure que la ampliació és diferent en les quatre condicions del procés.

Seguiment de lots de la ampliació de la rugositat de la superfície de les dents

Els resultats de la prova de la secció 3 mostren que la rugositat de la superfície de les dents augmenta en diferents graus després de disparar amb diferents processos. Per tal d’entendre plenament l’amplificació del peening de tir a la rugositat de la superfície de les dents i augmentar el nombre de mostres, 5 ítems, 5 tipus i 44 parts en total, es van seleccionar per fer un seguiment de la rugositat abans i després de la peça de tir en les condicions del procés de peening de producció per lots. Consulteu la taula 5 per obtenir informació física i química i informació sobre el procés de peening de les peces de seguiment després de la mòlta d’engranatges. Les dades de rugositat i ampliació de les superfícies de les dents frontals i posteriors abans del peening es mostren a la Fig. 4. La figura 4 mostren que el rang de la rugositat de la superfície de les dents abans de la peça de tir és RZ1,6 μ m-rz4,3 μ m ； després de disparar el peening, la rugositat augmenta i el rang de distribució és RZ2,3 μ m-rz6,7 μ m m ； La rugositat màxima es pot amplificar a 3.1 vegades abans de disparar.

Factors influents de la rugositat de la superfície de les dents després del peening

Es pot veure a partir del principi de disparar que l’alta duresa i el tir en moviment d’alta velocitat deixa fosses innombrables a la superfície de la peça, que és la font d’estrès compressiu residual. Al mateix temps, aquestes fosses estan obligades a augmentar la rugositat superficial. Les característiques de les parts abans de la peça de tir i els paràmetres del procés de peening de tir afectaran la rugositat després de disparar el peening, tal com es mostra a la taula 6. A la secció 3 d’aquest article, sota les quatre condicions del procés, la rugositat de la superfície de la dental després de disparar augmenta en diferents graus. En aquesta prova, hi ha dues variables, és a dir, els paràmetres de rugositat i procés pre -afusellats (força de saturació o cobertura), que no poden determinar amb precisió la relació entre la rugositat del peening posterior i cada factor influent. Actualment, molts estudiosos han fet investigacions sobre això i han presentat un model de predicció teòrica de rugositat superficial després de disparar el peening basat en la simulació d'elements finits, que s'utilitza per predir els valors de rugositat corresponents de diferents processos de peening de tir.

A partir de l’experiència real i de la investigació d’altres estudiosos, es poden especular els modes d’influència de diversos factors tal com es mostra a la taula 6. Es pot veure que la rugositat després del pelat de tir es veu afectada de forma exhaustiva per molts factors, que també són els factors clau que afecten l’estrès compressiu residual. Per tal de reduir la rugositat després de disparar a la premissa d’assegurar la tensió compressiva residual, es requereix un gran nombre de proves de procés per optimitzar contínuament la combinació de paràmetres.

Influència de la rugositat de la superfície de les dents en el rendiment de NVH del sistema

Les peces d’engranatges es troben al sistema de transmissió dinàmica i la rugositat de la superfície de les dents afectarà el seu rendiment NVH. Els resultats experimentals mostren que sota la mateixa càrrega i velocitat, més gran és la rugositat superficial, més gran és la vibració i el soroll del sistema; Quan la càrrega i la velocitat augmenten, la vibració i el soroll augmenten més òbviament.

En els darrers anys, els projectes de nous reductors d’energia han augmentat ràpidament i mostren la tendència de desenvolupament d’alta velocitat i un gran parell. Actualment, el parell màxim del nostre nou reductor d’energia és de 354n · m, i la velocitat màxima és de 16.000R/min, que s’incrementarà a més de 20000R/min en el futur. En aquestes condicions laborals, cal tenir en compte la influència de l’augment de la rugositat de la superfície dental en el rendiment de NVH del sistema.

Mesures de millora per a la rugositat de la superfície de les dents després del peening

El procés de peening de tir després de la mòlta d’engranatges pot millorar la resistència a la fatiga de contacte de la superfície de les dents de l’engranatge i la força de fatiga de flexió de l’arrel dental. Si aquest procés s’ha d’utilitzar per raons de força en el procés de disseny d’engranatges, per tenir en compte el rendiment de NVH del sistema, es pot millorar la rugositat de la superfície de les dents de l’engranatge després de la pela de tir a partir dels aspectes següents:

a. Optimitzeu els paràmetres del procés de peening de tir i controleu l'amplificació de la rugositat de la superfície de les dents després de disparar a la premissa de garantir la tensió compressiva residual. Això requereix moltes proves de procés i la versatilitat del procés no és forta.

b. S’adopta el procés de peening de tir compost, és a dir, després de finalitzar la força de força normal, s’afegeix un altre peó de tir. L’augment de la força del procés de peening disparat sol ser petit. Es pot ajustar el tipus i la mida dels materials de tir, com ara disparar ceràmic, disparar de vidre o tallar filferro d’acer amb una mida menor.

c. Després de disparar el peening, s’afegeixen processos com el polit de la superfície de les dents i l’honor lliure.

En aquest treball, la rugositat de la superfície de les dents de diferents condicions del procés de peening i diferents parts abans i després de la peça de tir s’estudia, i les conclusions següents es basen en la literatura:

◆ Peening de tir augmentarà la rugositat de la superfície de les dents, que es veu afectada per les característiques de les parts abans de disparar els paràmetres del procés de peening de tir i altres factors, i aquests factors també són els factors clau que afecten la tensió compressiva residual;

◆ En les condicions del procés de producció de lots existents, la rugositat màxima de la superfície dental després del peening de tir és de 3,1 vegades que abans de disparar;

◆ L’augment de la rugositat de la superfície de les dents augmentarà la vibració i el soroll del sistema. Com més gran sigui el parell i la velocitat, més evident és l’augment de la vibració i el soroll;

◆ La rugositat de la superfície de les dents després de la peça de tir es pot millorar mitjançant l’optimització dels paràmetres del procés de peening de tir, el peening compost de tir, afegint polit o honor lliure després de disparar, etc. L’optimització dels paràmetres del procés de peening de tir controla l’amplificació de la rugositat a aproximadament 1,5 vegades.