Paljud osaduued energia reduktoridjaauto käigukastidProjekt nõuab pärast hammasrataste lihvimist haaveldamist, mis halvendab hambapinna kvaliteeti ja mõjutab isegi süsteemi mürasummutusvõimet (NVH). Käesolevas artiklis uuritakse hambapinna karedust erinevate haaveldamisprotsessi tingimuste ja erinevate osade korral enne ja pärast haaveldamist. Tulemused näitavad, et haaveldamine suurendab hambapinna karedust, mida mõjutavad osade omadused, haaveldamisprotsessi parameetrid ja muud tegurid; Olemasolevates partiitootmisprotsessi tingimustes on maksimaalne hambapinna karedus pärast haaveldamist 3,1 korda suurem kui enne haaveldamist. Arutelu käigus käsitletakse hambapinna kareduse mõju NVH jõudlusele ja pakutakse välja meetmed kareduse parandamiseks pärast haaveldamist.

Eelnevat tausta arvestades käsitleb see artikkel järgmisi kolme aspekti:

Haavelpuhastusprotsessi parameetrite mõju hamba pinna karedusele;

Haavelpuhastuse mõju hamba pinna kareduse võimendumisele olemasolevates partiitootmisprotsessi tingimustes;

Suurenenud hambapinna kareduse mõju müra ja vibratsiooni suhtele (NVH) ja meetmed kareduse parandamiseks pärast haavelpuhastust.

Haavelpuhastus viitab protsessile, mille käigus arvukad väikesed, suure kõvaduse ja kiire liikumisega mürsud tabavad detaili pinda. Mürsu kiire löögi all tekivad detaili pinnale süvendid ja toimub plastiline deformatsioon. Süvendite ümber olevad struktuurid peavad sellele deformatsioonile vastu ja tekitavad jääkpinget. Arvukate süvendite kattumine moodustab detaili pinnale ühtlase jääkpinge kihi, parandades seeläbi detaili väsimustugevust. Vastavalt haavelpuhastuse kiiruse saavutamise viisile jaguneb haavelpuhastus üldiselt suruõhu- ja tsentrifugaalhaavelpuhastuseks, nagu on näidatud joonisel 1.

Suruõhuga haaveldamine kasutab suruõhku haavli pihustamiseks; tsentrifugaalhaaveldamine kasutab mootorit, mis paneb tiiviku pöörlema ​​suurel kiirusel haavli väljastamiseks. Haaveldamise peamised protsessiparameetrid hõlmavad küllastustugevust, katvust ja haavelduskeskkonna omadusi (materjal, suurus, kuju, kõvadus). Küllastustugevus on parameeter, mis iseloomustab haaveldustugevust ja mida väljendatakse kaare kõrgusega (st Almeni katsekeha paindeaste pärast haaveldamist); Katvusmäär viitab haaveldamise järgselt kaevu kaetud ala ja haaveldatud ala kogupindala suhtele; Tavaliselt kasutatavate haavelduskeskkondade hulka kuuluvad terastraadist lõikehaavel, valuterasest haavel, keraamiline haavel, klaashaavel jne. Haavelduskeskkonna suurus, kuju ja kõvadus on erineva suurusega. Ülekandevõlli osade üldised protsessinõuded on esitatud tabelis 1.

Katsetatav osa on hübriidprojekti vahevõlli hammasratas 1/6. Hammasratta struktuur on näidatud joonisel 2. Pärast lihvimist on hambapinna mikrostruktuur 2. astme, pinna kõvadus on 710HV30 ja efektiivne kõvenduskihi sügavus on 0,65 mm, mis kõik vastab tehnilistele nõuetele. Hambapinna karedus enne haaveldamist on näidatud tabelis 3 ja hambaprofiili täpsus on näidatud tabelis 4. On näha, et hambapinna karedus enne haaveldamist on hea ja hambaprofiili kõver on sile.

Testiplaan ja testiparameetrid

Katses kasutatakse suruõhuga haavelpuhastusmasinat. Katsetingimuste tõttu ei ole võimalik kontrollida haavelpuhastuskeskkonna omaduste (materjal, suurus, kõvadus) mõju. Seetõttu on haavelpuhastuskeskkonna omadused katses konstantsed. Kontrollitakse ainult küllastustugevuse ja katvuse mõju hambapinna karedusele pärast haavelpuhastust. Katse skeemi leiate tabelist 2. Katseparameetrite täpne määramisprotsess on järgmine: joonistage küllastuskõver (joonis 3) Almeni kupongtesti abil, et määrata küllastuspunkt, lukustada suruõhu rõhk, terashaavli vool, düüsi liikumiskiirus, düüsi kaugus detailidest ja muud seadme parameetrid.

testi tulemus

Hamba pinna kareduse andmed pärast haavelpuhastust on esitatud tabelis 3 ja hamba profiili täpsus on näidatud tabelis 4. On näha, et nelja haavelpuhastustingimuse korral hamba pinna karedus suureneb ning hamba profiili kõver muutub pärast haavelpuhastust nõgusaks ja kumeraks. Kareduse suurenemist iseloomustatakse pärast pihustamist ja enne pihustamist mõõdetud kareduse suhet (tabel 3). On näha, et kareduse suurendus on nelja protsessitingimuse korral erinev.

Hambapinna kareduse suurendamise partii jälgimine haavelpuhastuse teel

3. osas esitatud katsetulemused näitavad, et hamba pinna karedus suureneb pärast haaveldamist erinevate protsesside korral erineval määral. Haaveldamise mõju hamba pinna karedusele täielikuks mõistmiseks ja proovide arvu suurendamiseks valiti 5 eset, 5 tüüpi ja kokku 44 detaili, et jälgida karedust enne ja pärast haaveldamist partiitootmise haaveldamisprotsessi tingimustes. Jälgitavate osade füüsikaliste ja keemiliste omaduste ning haaveldamisprotsessi teabe saamiseks pärast hammasrataste lihvimist vaadake tabelit 5. Esi- ja tagumise hambapinna kareduse ja suurenduse andmed enne haaveldamist on näidatud joonisel 4. Joonis 4 näitab, et hamba pinna kareduse vahemik enne haaveldamist on Rz1,6 μm kuni Rz4,3 μm； Pärast haaveldamist karedus suureneb ja jaotusvahemik on Rz2,3 μm kuni Rz6,7 μm； Maksimaalne karedus võib enne haaveldamist suureneda 3,1-kordselt.

Hamba pinna karedust mõjutavad tegurid pärast haavelpuhastust

Haavelpuhastuse põhimõttest on näha, et suur kõvadus ja kiirelt liikuv haavel jätavad detaili pinnale lugematul hulgal auke, mis on jääkpingete allikaks. Samal ajal suurendavad need augud pinna karedust. Detailide omadused enne haavelpuhastust ja haavelpuhastusprotsessi parameetrid mõjutavad karedust pärast haavelpuhastust, nagu on loetletud tabelis 6. Käesoleva töö 3. osas suureneb hamba pinna karedus pärast haavelpuhastust nelja protsessitingimuse korral erineval määral. Selles testis on kaks muutujat, nimelt karedus enne haavelpuhastust ja protsessi parameetrid (küllastustugevus või katvus), mis ei suuda täpselt määrata haavelpuhastusjärgse kareduse ja iga üksiku mõjutaja vahelist seost. Praegu on paljud teadlased seda teemat uurinud ja esitanud lõplike elementide simulatsioonil põhineva haavelpuhastusjärgse pinna kareduse teoreetilise ennustusmudeli, mida kasutatakse erinevate haavelpuhastusprotsesside vastavate kareduse väärtuste ennustamiseks.

Teiste teadlaste tegelike kogemuste ja uuringute põhjal saab oletada erinevate tegurite mõju, nagu on näidatud tabelis 6. On näha, et haavelpuhastusjärgset karedust mõjutavad ulatuslikult paljud tegurid, mis on ka jääksurvepinget mõjutavad peamised tegurid. Haavelpuhastusjärgse kareduse vähendamiseks jääksurvepinge tagamise eeldusel on parameetrite kombinatsiooni pidevaks optimeerimiseks vaja teha suur hulk protsessikatseid.

Hamba pinna kareduse mõju süsteemi NVH-jõudlusele

Dünaamilises ülekandesüsteemis olevad hammasratta osad mõjutavad hammaste pinna karedus nende müra-, vibratsiooni- ja vibratsioonitakistust (NVH). Katsetulemused näitavad, et sama koormuse ja kiiruse korral, mida suurem on pinna karedus, seda suurem on süsteemi vibratsioon ja müra. Koormuse ja kiiruse suurenedes suurenevad vibratsioon ja müra veelgi.

Viimastel aastatel on uute energiareduktorite projektid kiiresti kasvanud ning näitavad suure kiiruse ja suure pöördemomendi arengusuunda. Praegu on meie uue energiareduktori maksimaalne pöördemoment 354 N · m ja maksimaalne kiirus 16000 p/min, mida tulevikus suurendatakse üle 20000 p/min. Sellistes töötingimustes tuleb arvestada hamba pinna kareduse suurenemise mõjuga süsteemi müra- ja vibratsioonitasemele (NVH).

Hambapinna kareduse parandamise meetmed pärast haavelpuhastust

Hammasratta lihvimisele järgnev haavelpuhastusprotsess võib parandada hammasratta hambapinna kontaktväsimustugevust ja hambajuure painutusväsimustugevust. Kui hammasratta projekteerimisprotsessis on tugevuskaalutlustel vaja seda protsessi kasutada, saab hammasratta hambapinna karedust pärast haavelpuhastust parandada järgmiste aspektide abil, et arvestada süsteemi müra- ja vibratsioonitaseme (NVH) näitajatega:

a. Optimeerige haavelpuhastusprotsessi parameetreid ja kontrollige hamba pinna kareduse võimendumist pärast haavelpuhastust, et tagada jääkpinge. See nõuab palju protsessikatsetusi ja protsessi mitmekülgsus pole suur.

b. Kasutatakse komposiithaavelpuhastusprotsessi, st pärast tavalise tugevusega haavelpuhastuse lõpetamist lisatakse veel üks haavelpuhastus. Suurendatud haavelpuhastusprotsessi tugevus on tavaliselt väike. Haavelmaterjali tüüpi ja suurust saab reguleerida, näiteks keraamilised haavelid, klaashaavelid või terastraadist lõigatud väiksemad haavelid.

c. Pärast haavelpuhastust lisatakse selliseid protsesse nagu hambapinna poleerimine ja vabalihvimine.

Selles artiklis uuritakse hambapinna karedust erinevate haavelpuhastustingimuste ja erinevate osade korral enne ja pärast haavelpuhastust ning kirjanduse põhjal tehakse järgmised järeldused:

◆ Haaveldamine suurendab hamba pinna karedust, mida mõjutavad detailide omadused enne haaveldamist, haaveldamisprotsessi parameetrid ja muud tegurid ning need tegurid on ka peamised jääkpinget mõjutavad tegurid;

◆ Olemasolevate partiitootmisprotsessi tingimuste kohaselt on maksimaalne hambapinna karedus pärast haavelpuhastust 3,1 korda suurem kui enne haavelpuhastust;

◆ Hambapinna kareduse suurenemine suurendab süsteemi vibratsiooni ja müra. Mida suurem on pöördemoment ja kiirus, seda ilmsem on vibratsiooni ja müra suurenemine;

◆ Hambapinna karedust pärast haaveldamist saab parandada haaveldamisprotsessi parameetrite optimeerimise, komposiitmaterjalide haaveldamise, poleerimise või vabahoonimise lisamise abil pärast haaveldamist jne. Haaveldamisprotsessi parameetrite optimeerimine peaks kareduse võimendumist kontrollima umbes 1,5-kordselt.