Maraming bahagi ngang mga bagong gear reducer ng enerhiyaatmga gamit sa sasakyanproyekto ay nangangailangan ng shot peening pagkatapos ng gear grinding, na kung saan ay lumala ang kalidad ng ibabaw ng ngipin, at kahit na makakaapekto sa NVH pagganap ng system. Pinag-aaralan ng papel na ito 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. Ang mga resulta ay nagpapakita na ang shot peening ay magpapataas ng kagaspangan sa ibabaw ng ngipin, na apektado ng mga katangian ng mga bahagi, mga parameter ng proseso ng pagbaril ng peening at iba pang mga kadahilanan; Sa ilalim ng umiiral na mga kondisyon ng proseso ng produksyon ng batch, ang pinakamataas na pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin pagkatapos ng shot peening ay 3.1 beses kaysa sa bago shot peening. Ang impluwensya ng pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin sa pagganap ng NVH ay tinalakay, at ang mga hakbang upang mapabuti ang pagkamagaspang pagkatapos ng shot peening ay iminungkahi.

Sa ilalim ng background sa itaas, tinatalakay ng papel na ito ang sumusunod na tatlong aspeto:

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

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

Epekto ng tumaas na 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 projectiles na may mataas na tigas at napakabilis na paggalaw na tumama sa ibabaw ng mga bahagi. Sa ilalim ng mataas na bilis ng epekto 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 lalabanan ang pagpapapangit na ito at bubuo ng natitirang compressive stress. Ang overlapping ng maraming hukay ay bubuo ng isang pare-parehong natitirang compressive stress layer sa ibabaw ng bahagi, kaya pagpapabuti ng lakas ng pagkapagod ng bahagi. Ayon sa paraan ng pagkuha ng mataas na bilis sa pamamagitan ng pagbaril, 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 tumatagal ng compressed air bilang kapangyarihan upang i-spray ang shot mula sa baril; Ang centrifugal shot blasting ay gumagamit ng isang motor upang himukin ang impeller upang umikot sa isang mataas na bilis upang ihagis ang shot. Kabilang sa mga pangunahing parameter ng proseso ng shot peening ang saturation strength, coverage at shot peening medium properties (material, laki, hugis, tigas). Ang lakas ng saturation ay isang parameter upang makilala ang lakas ng shot peening, na ipinahayag ng taas ng arko (ibig sabihin, ang baluktot na antas ng piraso ng pagsubok ng Almen pagkatapos ng shot peening); Ang coverage rate ay tumutukoy sa ratio ng lugar na sakop ng hukay pagkatapos ng shot peening sa kabuuang lugar ng shot peened area; Kasama sa karaniwang ginagamit na shot peening media ang steel wire cutting shot, cast steel shot, ceramic shot, glass shot, atbp. Ang laki, hugis at tigas ng shot peening media ay may iba't ibang grado. Ang pangkalahatang mga kinakailangan sa proseso para sa mga bahagi ng transmission gear shaft ay ipinapakita sa Talahanayan 1.

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

Plano ng pagsubok at mga parameter ng pagsubok

Ang compressed air shot peening machine ay ginagamit sa pagsubok. Dahil sa mga kondisyon ng pagsubok, imposibleng i-verify ang epekto ng shot peening medium properties (materyal, laki, tigas). Samakatuwid, ang mga katangian ng shot peening medium ay pare-pareho sa pagsubok. Ang epekto lamang ng lakas ng saturation at saklaw sa pagkamagaspang ng ibabaw ng ngipin pagkatapos ng shot peening ang na-verify. Tingnan ang Talahanayan 2 para sa scheme ng pagsubok. Ang tiyak na proseso ng pagpapasiya ng mga parameter ng pagsubok ay ang mga sumusunod: gumuhit ng saturation curve (Figure 3) sa pamamagitan ng Almen coupon test upang matukoy ang saturation point, upang mai-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 pagsubok

Ang data 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 kundisyon ng shot peening, tumataas ang pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin at ang curve ng profile ng ngipin ay nagiging malukong at matambok pagkatapos ng shot peening. Ang ratio ng pagkamagaspang pagkatapos mag-spray sa kagaspangan bago mag-spray ay ginagamit upang makilala ang pagkamagaspang magnification (Talahanayan 3). Ito ay makikita na ang pagkamagaspang magnification ay naiiba sa ilalim ng apat na mga kondisyon ng proseso.

Batch Tracking ng Magnification ng Tooth Surface Roughness sa pamamagitan ng Shot Peening

Ang mga resulta ng pagsusulit sa Seksyon 3 ay nagpapakita na ang pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin ay tumataas sa iba't ibang antas pagkatapos ng shot peening na may iba't ibang proseso. Upang lubos na maunawaan ang pagpapalakas ng shot peening sa kagaspangan ng ibabaw ng ngipin at dagdagan 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 batch production shot. proseso ng peening. Tingnan ang Talahanayan 5 para sa impormasyong pisikal at kemikal at impormasyon ng proseso ng pagbaril sa mga sinusubaybayang bahagi pagkatapos ng paggiling ng gear. Ang data ng pagkamagaspang at pag-magnification ng mga ibabaw ng ngipin sa harap at likuran 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 μ m-Rz4.3 μ m； Pagkatapos ng shot peening, tumataas ang pagkamagaspang, at ang saklaw ng pamamahagi ay Rz2.3 μ m-Rz6.7 μ m; Ang maximum na pagkamagaspang ay maaaring pinalakas sa 3.1 beses bago shot peening.

Nakakaimpluwensya sa mga salik ng pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin pagkatapos ng shot peening

Makikita mula sa prinsipyo ng shot peening na ang mataas na tigas at high-speed na paglipat ng shot ay nag-iiwan ng hindi mabilang na mga hukay sa ibabaw ng bahagi, na siyang pinagmumulan ng natitirang compressive stress. Sa parehong oras, ang mga hukay na ito ay nakasalalay sa pagtaas ng pagkamagaspang sa ibabaw. Ang mga katangian ng mga bahagi bago ang shot peening at ang mga parameter ng proseso ng shot peening ay makakaapekto sa gaspang pagkatapos ng shot peening, tulad ng nakalista sa Talahanayan 6. Sa Seksyon 3 ng papel na ito, sa ilalim ng apat na kondisyon ng proseso, ang pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin pagkatapos ng shot peening ay tumataas sa iba't ibang grado. Sa pagsusulit na ito, mayroong dalawang variable, ibig sabihin, ang kagaspangan bago ang shot at mga parameter ng proseso (lakas ng saturation o coverage), na hindi tumpak na matukoy ang kaugnayan sa pagitan ng post shot peening roughness at bawat solong salik na nakakaimpluwensya. Sa kasalukuyan, maraming mga iskolar ang nagsaliksik tungkol dito, at naglagay ng teoretikal na modelo ng hula ng pagkamagaspang sa ibabaw pagkatapos ng shot peening batay sa simulation ng finite element, na ginagamit upang mahulaan ang kaukulang mga halaga ng pagkamagaspang ng iba't ibang proseso ng shot peening.

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

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

Ang mga bahagi ng gear ay nasa dynamic na transmission system, at ang pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin ay makakaapekto sa kanilang performance sa NVH. Ipinapakita ng mga eksperimentong resulta na sa ilalim ng parehong pagkarga at bilis, mas malaki ang pagkamagaspang sa ibabaw, mas malaki ang vibration at ingay ng system; Kapag tumaas ang load at bilis, mas malinaw na tumataas ang vibration at ingay.

Sa mga nagdaang taon, ang mga proyekto ng mga bagong reducer ng enerhiya ay mabilis na tumaas, at nagpapakita ng takbo ng pag-unlad ng mataas na bilis at malaking metalikang kuwintas. Sa kasalukuyan, ang maximum na torque ng aming bagong energy reducer ay 354N · m, at ang maximum na bilis ay 16000r/min, na tataas sa higit sa 20000r/min sa hinaharap. Sa ilalim ng gayong mga kondisyon sa pagtatrabaho, ang impluwensya ng pagtaas ng pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin sa pagganap ng NVH ng system ay dapat isaalang-alang.

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

Ang proseso ng shot peening pagkatapos ng paggiling ng gear ay maaaring mapabuti ang lakas ng contact fatigue ng ibabaw ng ngipin ng gear at ang baluktot na lakas ng fatigue ng ugat ng ngipin. Kung ang prosesong ito ay dapat gamitin dahil sa mga kadahilanan ng lakas sa proseso ng disenyo ng gear, upang mabigyan ng konsiderasyon ang pagganap ng NVH ng system, 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 parameter ng proseso ng shot peening, at kontrolin ang pagpapalakas ng pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin pagkatapos ng shot peening sa premise ng pagtiyak ng natitirang compressive stress. Nangangailangan ito ng maraming pagsubok sa proseso, at hindi malakas ang versatility ng proseso.

b. Ang proseso ng composite shot peening ay pinagtibay, iyon ay, pagkatapos makumpleto ang normal na strength shot peening, isa pang shot peening ang idinagdag. Ang tumaas na lakas ng proseso ng shot peening ay kadalasang maliit. Maaaring isaayos ang uri at laki ng mga materyales sa pagbaril, 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 pag-polish ng ibabaw ng ngipin at libreng honing.

Sa papel na ito, pinag-aaralan ang kagaspangan 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 iginuhit batay sa 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 kadahilanan, at ang mga salik na ito ay din ang mga pangunahing salik na nakakaapekto sa natitirang compressive stress;

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

◆ Ang pagtaas ng pagkamagaspang sa ibabaw ng ngipin ay magpapataas ng vibration at ingay ng system. Kung mas malaki ang metalikang kuwintas at bilis, mas halata ang pagtaas ng vibration at ingay;

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