Maraming bahagi ngang mga bagong gear na nagpapabawas ng enerhiyaatmga gear ng sasakyanAng proyekto ay nangangailangan ng shot peening pagkatapos ng gear grinding, na magpapalala sa kalidad ng ibabaw ng ngipin, at makakaapekto pa nga sa performance ng sistema ng NVH. Pinag-aaralan ng papel na ito ang pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin ng iba't ibang kondisyon ng proseso ng shot peening at iba't ibang bahagi bago at pagkatapos ng shot peening. Ipinapakita ng mga resulta na ang shot peening ay magpapataas ng pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin, na apektado ng mga katangian ng mga bahagi, mga parameter ng proseso ng shot peening at iba pang mga salik; Sa ilalim ng umiiral na mga kondisyon ng proseso ng batch production, ang pinakamataas na pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin pagkatapos ng shot peening ay 3.1 beses kaysa bago ang shot peening. Tinalakay ang impluwensya ng pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin sa performance ng NVH, at iminungkahi ang mga hakbang upang mapabuti ang pagkamagaspang pagkatapos ng shot peening.

Sa ilalim ng nabanggit na konteksto, tinatalakay ng papel na ito ang sumusunod na tatlong aspeto:

Impluwensya ng mga parametro ng proseso ng shot peening sa pagkamagaspang ng ibabaw ng ngipin;

Ang antas ng paglaki ng shot peening sa pagkamagaspang ng ibabaw ng ngipin sa ilalim ng umiiral na mga kondisyon ng proseso ng produksyon ng batch;

Epekto ng pagtaas ng pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin sa pagganap ng NVH at mga hakbang upang mapabuti ang pagkamagaspang pagkatapos ng shot peening.

Ang shot peening ay tumutukoy sa proseso kung saan maraming maliliit na projectile na may mataas na tigas at mabilis na paggalaw ang tumatama sa ibabaw ng mga bahagi. Sa ilalim ng mabilis na pagtama ng projectile, ang ibabaw ng bahagi ay magbubunga ng mga hukay at magaganap ang plastic deformation. Ang mga organisasyon sa paligid ng mga hukay ay lalaban sa deformation na ito at bubuo ng natitirang compressive stress. Ang pagsasanib ng maraming hukay ay bubuo ng isang pare-parehong natitirang compressive stress layer sa ibabaw ng bahagi, kaya mapapabuti ang lakas ng pagkapagod ng bahagi. Ayon sa paraan ng pagkuha ng mataas na bilis sa pamamagitan ng shot, ang shot peening ay karaniwang nahahati sa compressed air shot peening at centrifugal shot peening, tulad ng ipinapakita sa Figure 1.

Ang compressed air shot peening ay gumagamit ng compressed air bilang lakas upang i-spray ang shot mula sa baril; Ang centrifugal shot blasting ay gumagamit ng motor upang paandarin ang impeller upang umikot sa mataas na bilis upang ihagis ang shot. Ang mga pangunahing parameter ng proseso ng shot peening ay kinabibilangan ng saturation strength, coverage at mga katangian ng shot peening medium (materyal, laki, hugis, katigasan). Ang saturation strength ay isang parameter upang makilala ang shot peening strength, na ipinapahayag ng arc height (ibig sabihin, ang bending degree ng Almen test piece pagkatapos ng shot peening); Ang coverage rate ay tumutukoy sa ratio ng area na sakop ng pit pagkatapos ng shot peening sa kabuuang area ng shot peening; Ang mga karaniwang ginagamit na shot peening media ay kinabibilangan ng steel wire cutting shot, cast steel shot, ceramic shot, glass shot, atbp. Ang laki, hugis at katigasan ng shot peening media ay may iba't ibang grado. Ang mga pangkalahatang kinakailangan sa proseso para sa mga bahagi ng transmission gear shaft ay ipinapakita sa Table 1.

Ang bahaging sinusubok ay ang intermediate shaft gear 1/6 ng isang hybrid na proyekto. Ang istruktura ng gear ay ipinapakita sa Figure 2. Pagkatapos ng paggiling, ang microstructure ng ibabaw ng ngipin ay Grade 2, ang katigasan ng ibabaw ay 710HV30, at ang lalim ng epektibong hardening layer ay 0.65mm, lahat ay nasa loob ng mga teknikal na kinakailangan. Ang pagkamagaspang ng ibabaw ng ngipin bago ang shot peening ay ipinapakita sa Table 3, at ang katumpakan ng profile ng ngipin ay ipinapakita sa Table 4. Makikita na ang pagkamagaspang ng ibabaw ng ngipin bago ang shot peening ay mabuti, at ang kurba ng profile ng ngipin ay makinis.

Plano ng pagsubok at mga parameter ng pagsubok

Gumagamit ng compressed air shot peening machine sa pagsubok. Dahil sa mga kondisyon ng pagsubok, imposibleng beripikahin ang epekto ng mga katangian ng shot peening medium (materyal, laki, katigasan). Samakatuwid, ang mga katangian ng shot peening medium ay pare-pareho sa pagsubok. Tanging ang epekto ng saturation strength at coverage sa surface roughness ng ngipin pagkatapos ng shot peening ang beripikahin. Tingnan ang Table 2 para sa scheme ng pagsubok. Ang partikular na proseso ng pagtukoy ng mga parameter ng pagsubok ay ang mga sumusunod: iguhit ang saturation curve (Figure 3) sa pamamagitan ng Almen coupon test upang matukoy ang saturation point, upang ma-lock ang compressed air pressure, steel shot flow, nozzle moving speed, nozzle distance mula sa mga bahagi at iba pang mga parameter ng kagamitan.

resulta ng pagsusulit

Ang datos ng pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin pagkatapos ng shot peening ay ipinapakita sa Talahanayan 3, at ang katumpakan ng profile ng ngipin ay ipinapakita sa Talahanayan 4. Makikita na sa ilalim ng apat na kondisyon ng shot peening, tumataas ang pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin at ang kurba ng profile ng ngipin ay nagiging malukong at matambok pagkatapos ng shot peening. Ang ratio ng pagkamagaspang pagkatapos ng pag-spray sa pagkamagaspang bago ang pag-spray ay ginagamit upang makilala ang magnification ng pagkamagaspang (Talahanayan 3). Makikita na ang magnification ng pagkamagaspang ay magkakaiba sa ilalim ng apat na kondisyon ng proseso.

Pagsubaybay nang Batch sa Pagpapalaki ng Kagaspangan ng Ibabaw ng Ngipin sa pamamagitan ng Shot Peening

Ang mga resulta ng pagsubok sa Seksyon 3 ay nagpapakita na ang pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin ay tumataas sa iba't ibang antas pagkatapos ng shot peening gamit ang iba't ibang proseso. Upang lubos na maunawaan ang paglaki ng shot peening sa pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin at mapataas ang bilang ng mga sample, 5 item, 5 uri at 44 na bahagi sa kabuuan, ang napili upang subaybayan ang pagkamagaspang bago at pagkatapos ng shot peening sa ilalim ng mga kondisyon ng proseso ng batch production shot peening. Tingnan ang Talahanayan 5 para sa pisikal at kemikal na impormasyon at impormasyon sa proseso ng shot peening ng mga tracked na bahagi pagkatapos ng gear grinding. Ang datos ng pagkamagaspang at magnification ng harap at likurang ibabaw ng ngipin bago ang shot peening ay ipinapakita sa Fig. 4. Ipinapakita ng Figure 4 na ang saklaw ng pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin bago ang shot peening ay Rz1.6 μm-Rz4.3 μm； Pagkatapos ng shot peening, tumataas ang pagkamagaspang, at ang saklaw ng distribusyon ay Rz2.3 μm-Rz6.7 μm； Ang maximum na pagkamagaspang ay maaaring palakasin sa 3.1 beses bago ang shot peening.

Mga salik na nakakaapekto sa pagkamagaspang ng ibabaw ng ngipin pagkatapos ng shot peening

Makikita mula sa prinsipyo ng shot peening na ang mataas na katigasan at mabilis na paggalaw ng shot ay nag-iiwan ng hindi mabilang na mga hukay sa ibabaw ng bahagi, na siyang pinagmumulan ng natitirang compressive stress. Kasabay nito, ang mga hukay na ito ay tiyak na magpapataas ng surface roughness. Ang mga katangian ng mga bahagi bago ang shot peening at ang mga parameter ng proseso ng shot peening ay makakaapekto sa roughness pagkatapos ng shot peening, gaya ng nakalista sa Table 6. Sa Seksyon 3 ng papel na ito, sa ilalim ng apat na kondisyon ng proseso, ang surface roughness ng ngipin pagkatapos ng shot peening ay tumataas sa iba't ibang antas. Sa pagsubok na ito, mayroong dalawang baryabol, katulad ng pre shot roughness at mga parameter ng proseso (saturation strength o coverage), na hindi tumpak na matukoy ang ugnayan sa pagitan ng post shot peening roughness at bawat nakaimpluwensyang salik. Sa kasalukuyan, maraming iskolar ang nagsaliksik tungkol dito, at naghain ng isang teoretikal na modelo ng prediksyon ng surface roughness pagkatapos ng shot peening batay sa finite element simulation, na ginagamit upang mahulaan ang kaukulang mga halaga ng roughness ng iba't ibang proseso ng shot peening.

Batay sa aktwal na karanasan at pananaliksik ng ibang mga iskolar, ang mga paraan ng impluwensya ng iba't ibang salik ay maaaring haka-haka tulad ng ipinapakita sa Talahanayan 6. Makikita na ang pagkamagaspang pagkatapos ng shot peening ay komprehensibong naapektuhan ng maraming salik, na siya ring mga pangunahing salik na nakakaapekto sa natitirang compressive stress. Upang mabawasan ang pagkamagaspang pagkatapos ng shot peening sa prinsipyo ng pagtiyak sa natitirang compressive stress, maraming bilang ng mga pagsubok sa proseso ang kinakailangan upang patuloy na ma-optimize ang kumbinasyon ng mga parameter.

Impluwensya ng pagkamagaspang ng ibabaw ng ngipin sa pagganap ng NVH ng sistema

Ang mga bahagi ng gear ay nasa dynamic transmission system, at ang pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin ay makakaapekto sa kanilang NVH performance. Ipinapakita ng mga resulta ng eksperimento na sa ilalim ng parehong load at bilis, mas malaki ang surface roughness, mas malaki ang vibration at ingay ng sistema; Kapag tumataas ang load at bilis, mas kitang-kita ang pagtaas ng vibration at ingay.

Sa mga nakaraang taon, ang mga proyekto ng mga bagong energy reducers ay mabilis na tumaas, at ipinapakita ang trend ng pag-unlad ng high speed at malaking torque. Sa kasalukuyan, ang maximum torque ng aming bagong energy reducers ay 354N · m, at ang maximum speed ay 16000r/min, na tataas sa higit sa 20000r/min sa hinaharap. Sa ilalim ng ganitong mga kondisyon sa pagtatrabaho, dapat isaalang-alang ang impluwensya ng pagtaas ng tooth surface roughness sa NVH performance ng sistema.

Mga hakbang sa pagpapabuti para sa pagkamagaspang ng ibabaw ng ngipin pagkatapos ng shot peening

Ang proseso ng shot peening pagkatapos ng gear grinding ay maaaring mapabuti ang lakas ng contact fatigue ng ibabaw ng ngipin ng gear at ang lakas ng bending fatigue ng ugat ng ngipin. Kung ang prosesong ito ay kailangang gamitin dahil sa mga kadahilanan ng lakas sa proseso ng disenyo ng gear, upang maisaalang-alang ang NVH performance ng sistema, ang pagkamagaspang ng ibabaw ng ngipin ng gear pagkatapos ng shot peening ay maaaring mapabuti mula sa mga sumusunod na aspeto:

a. I-optimize ang mga parametro ng proseso ng shot peening, at kontrolin ang paglaki ng pagkamagaspang ng ibabaw ng ngipin pagkatapos ng shot peening sa prinsipyo ng pagtiyak sa natitirang compressive stress. Nangangailangan ito ng maraming pagsubok sa proseso, at ang versatility ng proseso ay hindi malakas.

b. Ginagamit ang proseso ng composite shot peening, ibig sabihin, pagkatapos makumpleto ang normal na lakas ng shot peening, isa pang shot peening ang idinaragdag. Ang lakas ng proseso ng pagtaas ng shot peening ay kadalasang maliit. Ang uri at laki ng mga materyales na shot ay maaaring isaayos, tulad ng ceramic shot, glass shot o steel wire cut shot na may mas maliit na sukat.

c. Pagkatapos ng shot peening, idinaragdag ang mga proseso tulad ng pagpapakintab sa ibabaw ng ngipin at libreng paghasa.

Sa papel na ito, pinag-aaralan ang pagkamagaspang ng ibabaw ng ngipin ng iba't ibang kondisyon ng proseso ng shot peening at iba't ibang bahagi bago at pagkatapos ng shot peening, at ang mga sumusunod na konklusyon ay nabuo batay sa mga literatura:

◆ Ang shot peening ay magpapataas ng pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin, na apektado ng mga katangian ng mga bahagi bago ang shot peening, mga parameter ng proseso ng shot peening at iba pang mga salik, at ang mga salik na ito rin ang mga pangunahing salik na nakakaapekto sa natitirang compressive stress;

◆ Sa ilalim ng kasalukuyang mga kondisyon ng proseso ng batch production, ang pinakamataas na pagkamagaspang ng ibabaw ng ngipin pagkatapos ng shot peening ay 3.1 beses kaysa bago ang shot peening;

◆ Ang pagtaas ng pagkamagaspang ng ibabaw ng ngipin ay magpapataas ng panginginig ng boses at ingay ng sistema. Kung mas malaki ang torque at bilis, mas halata ang pagtaas ng panginginig ng boses at ingay;

◆ Ang pagkamagaspang ng ibabaw ng ngipin pagkatapos ng shot peening ay maaaring mapabuti sa pamamagitan ng pag-optimize ng mga parameter ng proseso ng shot peening, composite shot peening, pagdaragdag ng polishing o free honing pagkatapos ng shot peening, atbp. Ang pag-optimize ng mga parameter ng proseso ng shot peening ay inaasahang makokontrol ang paglaki ng pagkamagaspang sa humigit-kumulang 1.5 beses.