Moitas partes deos novos engrenaxes redutores de enerxíaeengrenaxes de automociónO proxecto require un granallado despois da moenda das engrenaxes, o que deteriorará a calidade da superficie do dente e mesmo afectará o rendemento NVH do sistema. Este traballo estuda a rugosidade da superficie dos dentes de diferentes condicións do proceso de granallado e diferentes partes antes e despois do granallado. Os resultados mostran que o granallado aumentará a rugosidade da superficie do dente, que se ve afectada polas características das pezas, os parámetros do proceso de granallado e outros factores; Nas condicións do proceso de produción en lotes existentes, a rugosidade máxima da superficie dos dentes despois do granallado é 3,1 veces superior á antes do granallado. Discútese a influencia da rugosidade da superficie dos dentes no rendemento do NVH e propóñense as medidas para mellorar a rugosidade despois do granallado.

Baixo os antecedentes anteriores, este documento analiza os seguintes tres aspectos:

Influencia dos parámetros do proceso de granallado na rugosidade da superficie do dente;

O grao de amplificación do granallado na rugosidade da superficie do dente nas condicións existentes do proceso de produción de lotes;

Impacto do aumento da rugosidade da superficie dos dentes no rendemento do NVH e medidas para mellorar a rugosidade despois do granallado.

O granallado refírese ao proceso no que numerosos proxectís pequenos con alta dureza e movemento a gran velocidade golpean a superficie das pezas. Baixo o impacto de alta velocidade do proxectil, a superficie da peza producirá pozos e producirase deformación plástica. As organizacións ao redor dos pozos resistirán esta deformación e xerarán esforzos de compresión residuais. A superposición de numerosos pozos formará unha capa uniforme de tensión residual de compresión na superficie da peza, mellorando así a resistencia á fatiga da peza. Segundo a forma de obter alta velocidade por granalla, o granallado xeralmente divídese en granallado con aire comprimido e granallado centrífugo, como se mostra na Figura 1.

O granallado con aire comprimido toma o aire comprimido como potencia para pulverizar o disparo da pistola; O granallado centrífugo utiliza un motor para impulsar o impulsor para xirar a gran velocidade para lanzar o tiro. Os parámetros clave do proceso de granallado inclúen a forza de saturación, a cobertura e as propiedades do medio de granallado (material, tamaño, forma, dureza). A forza de saturación é un parámetro para caracterizar a forza de granallado, que se expresa pola altura do arco (é dicir, o grao de flexión da probeta de Almen despois do granallado); A taxa de cobertura refírese á proporción da área cuberta polo pozo despois do granallado coa superficie total da área de granallado; Os medios de granallado de uso habitual inclúen granalla de corte de fío de aceiro, granalla de aceiro fundido, granalla de cerámica, granalla de vidro, etc. O tamaño, a forma e a dureza dos medios de granallado son de diferentes graos. Os requisitos xerais do proceso para as pezas do eixe da transmisión móstranse na táboa 1.

A parte de proba é a engrenaxe do eixe intermedio 1/6 dun proxecto híbrido. A estrutura da engrenaxe móstrase na figura 2. Despois da moenda, a microestrutura da superficie do dente é de grao 2, a dureza da superficie é de 710HV30 e a profundidade da capa de endurecemento efectiva é de 0,65 mm, todo dentro dos requisitos técnicos. A rugosidade da superficie do dente antes do granallado móstrase na táboa 3, e a precisión do perfil do dente móstrase na táboa 4. Pódese ver que a rugosidade da superficie do dente antes do granallado é boa e a curva do perfil do dente é suave.

Plan de proba e parámetros de proba

Na proba utilízase unha máquina de granallado con aire comprimido. Debido ás condicións da proba, é imposible verificar o impacto das propiedades do medio de granallado (material, tamaño, dureza). Polo tanto, as propiedades do medio de granallado son constantes na proba. Só se verifica o impacto da forza de saturación e da cobertura sobre a rugosidade da superficie do dente despois do granallado. Consulte a táboa 2 para o esquema de proba. O proceso de determinación específico dos parámetros de proba é o seguinte: debuxa a curva de saturación (Figura 3) a través da proba do cupón de Almen para determinar o punto de saturación, para bloquear a presión do aire comprimido, o fluxo de perdigones de aceiro, a velocidade de movemento da boquilla, a distancia da boquilla das pezas. e outros parámetros do equipamento.

resultado da proba

Os datos de rugosidade da superficie do dente despois do granallado móstranse na táboa 3, e a precisión do perfil do dente móstrase na táboa 4. Pódese ver que nas catro condicións de granallado, a rugosidade da superficie do dente aumenta e a curva do perfil do dente faise cóncava e convexo despois do granallado. A relación entre a rugosidade despois da pulverización e a rugosidade antes da pulverización úsase para caracterizar o aumento da rugosidade (táboa 3). Pódese ver que o aumento da rugosidade é diferente nas catro condicións do proceso.

Seguimento por lotes da ampliación da rugosidade da superficie dos dentes mediante granalla

Os resultados das probas da Sección 3 mostran que a rugosidade da superficie do dente aumenta en diferentes graos despois do granallado con diferentes procesos. Co fin de comprender plenamente a amplificación do granallado na rugosidade da superficie do dente e aumentar o número de mostras, seleccionáronse 5 elementos, 5 tipos e 44 partes en total para rastrexar a rugosidade antes e despois do granallado nas condicións do tiro de produción por lotes. proceso de peening. Consulte a Táboa 5 para a información física e química e a información do proceso de granallado das pezas rastrexadas despois do rectificado de engrenaxes. Os datos de rugosidade e aumento das superficies dos dentes dianteiro e traseiro antes do granallado móstranse na figura 4. A figura 4 mostra que o rango de rugosidade da superficie do dente antes do granallado é de Rz1,6 μm-Rz4,3 μm； Despois do granallado, a rugosidade aumenta e o rango de distribución é Rz2,3 μ m-Rz6,7 μ m； A rugosidade máxima pódese amplificar ata 3,1 veces antes do granallado.

Factores que inflúen na rugosidade da superficie dos dentes despois do granallado

Pódese ver a partir do principio de granallado que a alta dureza e o granallado en movemento de alta velocidade deixan innumerables pozos na superficie da peza, que é a fonte de tensión de compresión residual. Ao mesmo tempo, estes pozos están obrigados a aumentar a rugosidade da superficie. As características das pezas antes do granallado e os parámetros do proceso de granallado afectarán á rugosidade despois do granallado, como se indica na Táboa 6. Na sección 3 deste documento, baixo as catro condicións do proceso, a rugosidade da superficie do dente despois do granallado aumenta ata diferentes graos. Nesta proba, hai dúas variables, a saber, a rugosidade previa ao disparo e os parámetros do proceso (forza de saturación ou cobertura), que non poden determinar con precisión a relación entre a rugosidade posterior ao granallado e cada factor de influencia. Na actualidade, moitos estudosos realizaron investigacións sobre isto e presentaron un modelo de predición teórico da rugosidade superficial despois do granallado baseado na simulación de elementos finitos, que se utiliza para predecir os valores de rugosidade correspondentes de diferentes procesos de granallado.

Con base na experiencia real e na investigación doutros estudiosos, pódense especular os modos de influencia de varios factores, como se mostra na Táboa 6. Pódese ver que a rugosidade despois do granallado vese amplamente afectada por moitos factores, que tamén son os factores clave. afectando a tensión de compresión residual. Para reducir a rugosidade despois do granallado coa premisa de garantir a tensión de compresión residual, requírese un gran número de probas de proceso para optimizar continuamente a combinación de parámetros.

Influencia da rugosidade da superficie dos dentes no rendemento NVH do sistema

As pezas de engrenaxe están no sistema de transmisión dinámico e a rugosidade da superficie do dente afectará o seu rendemento NVH. Os resultados experimentais mostran que baixo a mesma carga e velocidade, canto maior sexa a rugosidade da superficie, maior será a vibración e o ruído do sistema; Cando a carga e a velocidade aumentan, a vibración e o ruído aumentan de forma máis evidente.

Nos últimos anos, os proxectos de novos redutores de enerxía aumentaron rapidamente e mostran a tendencia de desenvolvemento de alta velocidade e gran torque. Na actualidade, o par máximo do noso novo redutor de enerxía é de 354 N · m, e a velocidade máxima é de 16.000 r/min, que se incrementará a máis de 20 000 r/min no futuro. En tales condicións de traballo, débese considerar a influencia do aumento da rugosidade da superficie dos dentes no rendemento NVH do sistema.

Medidas de mellora da rugosidade da superficie dos dentes despois do granallado

O proceso de granallado despois da moenda da engrenaxe pode mellorar a resistencia á fatiga de contacto da superficie do dente da engrenaxe e a resistencia á fatiga á flexión da raíz do dente. Se este proceso debe utilizarse por razóns de resistencia no proceso de deseño de engrenaxes, para ter en conta o rendemento NVH do sistema, a rugosidade da superficie do dente da engrenaxe despois do granallado pódese mellorar desde os seguintes aspectos:

a. Optimice os parámetros do proceso de granallado e controle a amplificación da rugosidade da superficie dos dentes despois do granallado coa premisa de garantir a tensión de compresión residual. Isto require moitas probas de proceso e a versatilidade do proceso non é forte.

b. Adoptase o proceso de granallado composto, é dicir, despois de completar o granallado de forza normal, engádese outro granallado. O aumento da forza do proceso de granallado adoita ser pequeno. Pódese axustar o tipo e o tamaño dos materiais de granalla, como granalla de cerámica, granalla de vidro ou granalla de fío de aceiro de menor tamaño.

c. Despois do granallado, engádense procesos como o pulido da superficie dos dentes e o pulido libre.

Neste traballo estúdase a rugosidade da superficie dos dentes das diferentes condicións do proceso de granallado e das diferentes partes antes e despois do granallado, e tíranse as seguintes conclusións baseándose na literatura:

◆ O granallado aumentará a rugosidade da superficie do dente, que se ve afectada polas características das pezas antes do granallado, os parámetros do proceso de granallado e outros factores, e estes factores tamén son os principais factores que afectan a tensión de compresión residual;

◆ Nas condicións do proceso de produción de lotes existentes, a rugosidade máxima da superficie do dente despois do granallado é 3,1 veces superior á antes do granallado;

◆ O aumento da rugosidade da superficie dos dentes aumentará a vibración e o ruído do sistema. Canto maior sexa o par e a velocidade, máis evidente é o aumento da vibración e do ruído;

◆ A rugosidade da superficie do dente despois do granallado pódese mellorar optimizando os parámetros do proceso de granallado, o granallado composto, engadindo pulido ou pulido libre despois do granallado, etc. Espérase que a optimización dos parámetros do proceso de granallado controle a amplificación da rugosidade para preto de 1,5 veces.