Banyak bahagian daripadagear pengurang tenaga baharudangear automotifProjek ini memerlukan shot peening selepas pengisaran gear, yang akan menjejaskan kualiti permukaan gigi, malah menjejaskan prestasi NVH sistem. Kertas kerja ini mengkaji kekasaran permukaan gigi bagi keadaan proses shot peening yang berbeza dan bahagian yang berbeza sebelum dan selepas shot peening. Keputusan menunjukkan bahawa shot peening akan meningkatkan kekasaran permukaan gigi, yang dipengaruhi oleh ciri-ciri bahagian, parameter proses shot peening dan faktor lain; Di bawah keadaan proses pengeluaran kelompok sedia ada, kekasaran permukaan gigi maksimum selepas shot peening adalah 3.1 kali ganda daripada sebelum shot peening. Pengaruh kekasaran permukaan gigi terhadap prestasi NVH dibincangkan, dan langkah-langkah untuk meningkatkan kekasaran selepas shot peening dicadangkan.

Berdasarkan latar belakang di atas, kertas kerja ini membincangkan dari tiga aspek berikut:

Pengaruh parameter proses shot peening terhadap kekasaran permukaan gigi;

Tahap penguatan pengelupasan tembakan pada kekasaran permukaan gigi di bawah keadaan proses pengeluaran kelompok sedia ada;

Kesan peningkatan kekasaran permukaan gigi terhadap prestasi NVH dan langkah-langkah untuk meningkatkan kekasaran selepas suntikan peening.

Peninjauan tembakan merujuk kepada proses di mana banyak projektil kecil dengan kekerasan tinggi dan pergerakan berkelajuan tinggi mengenai permukaan bahagian. Di bawah hentaman berkelajuan tinggi projektil, permukaan bahagian akan menghasilkan lubang dan ubah bentuk plastik akan berlaku. Organisasi di sekitar lubang akan menahan ubah bentuk ini dan menghasilkan tegasan mampatan sisa. Pertindihan banyak lubang akan membentuk lapisan tegasan mampatan sisa yang seragam pada permukaan bahagian, sekali gus meningkatkan kekuatan lesu bahagian. Mengikut cara mendapatkan kelajuan tinggi melalui tembakan, peninjauan tembakan secara amnya dibahagikan kepada peninjauan tembakan udara termampat dan peninjauan tembakan emparan, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.

Penyusutan tembakan udara termampat menggunakan udara termampat sebagai kuasa untuk menyembur tembakan dari pistol; Letupan tembakan emparan menggunakan motor untuk memacu pendesak berputar pada kelajuan tinggi untuk melancarkan tembakan. Parameter proses utama penyusutan tembakan termasuk kekuatan tepu, liputan dan sifat medium penyusutan tembakan (bahan, saiz, bentuk, kekerasan). Kekuatan tepu adalah parameter untuk mencirikan kekuatan penyusutan tembakan, yang dinyatakan oleh ketinggian arka (iaitu tahap lenturan kepingan ujian Almen selepas penyusutan tembakan); Kadar liputan merujuk kepada nisbah kawasan yang diliputi oleh lubang selepas penyusutan tembakan kepada jumlah kawasan kawasan penyusutan tembakan; Media penyusutan tembakan yang biasa digunakan termasuk penyusutan pemotong dawai keluli, penyusutan keluli tuang, penyusutan seramik, penyusutan kaca, dan sebagainya. Saiz, bentuk dan kekerasan media penyusutan tembakan adalah gred yang berbeza. Keperluan proses umum untuk bahagian aci gear penghantaran ditunjukkan dalam Jadual 1.

Bahagian ujian ialah gear aci perantaraan 1/6 projek hibrid. Struktur gear ditunjukkan dalam Rajah 2. Selepas pengisaran, mikrostruktur permukaan gigi ialah Gred 2, kekerasan permukaan ialah 710HV30, dan kedalaman lapisan pengerasan berkesan ialah 0.65mm, semuanya dalam keperluan teknikal. Kekasaran permukaan gigi sebelum pengelupasan tembakan ditunjukkan dalam Jadual 3, dan ketepatan profil gigi ditunjukkan dalam Jadual 4. Dapat dilihat bahawa kekasaran permukaan gigi sebelum pengelupasan tembakan adalah baik, dan lengkung profil gigi adalah lancar.

Pelan ujian dan parameter ujian

Mesin pengupas tembakan udara termampat digunakan dalam ujian ini. Disebabkan oleh keadaan ujian, adalah mustahil untuk mengesahkan kesan sifat medium pengupas tembakan (bahan, saiz, kekerasan). Oleh itu, sifat medium pengupas tembakan adalah malar dalam ujian. Hanya kesan kekuatan tepu dan liputan pada kekasaran permukaan gigi selepas pengupas tembakan disahkan. Lihat Jadual 2 untuk skema ujian. Proses penentuan khusus parameter ujian adalah seperti berikut: lukis lengkung tepu (Rajah 3) melalui ujian kupon Almen untuk menentukan titik tepu, supaya dapat mengunci tekanan udara termampat, aliran tembakan keluli, kelajuan pergerakan muncung, jarak muncung dari bahagian dan parameter peralatan lain.

keputusan ujian

Data kekasaran permukaan gigi selepas shot peening ditunjukkan dalam Jadual 3, dan ketepatan profil gigi ditunjukkan dalam Jadual 4. Dapat dilihat bahawa di bawah empat keadaan shot peening, kekasaran permukaan gigi meningkat dan lengkung profil gigi menjadi cekung dan cembung selepas shot peening. Nisbah kekasaran selepas semburan kepada kekasaran sebelum semburan digunakan untuk mencirikan pembesaran kekasaran (Jadual 3). Dapat dilihat bahawa pembesaran kekasaran adalah berbeza di bawah empat keadaan proses.

Penjejakan Berkelompok Pembesaran Kekasaran Permukaan Gigi melalui Peening Tembakan

Keputusan ujian dalam Bahagian 3 menunjukkan bahawa kekasaran permukaan gigi meningkat dalam pelbagai darjah selepas shot peening dengan proses yang berbeza. Untuk memahami sepenuhnya amplifikasi shot peening pada kekasaran permukaan gigi dan meningkatkan bilangan sampel, 5 item, 5 jenis dan 44 bahagian secara keseluruhan, telah dipilih untuk mengesan kekasaran sebelum dan selepas shot peening di bawah keadaan proses shot peening pengeluaran kelompok. Lihat Jadual 5 untuk maklumat fizikal dan kimia serta maklumat proses shot peening bahagian yang dijejaki selepas pengisaran gear. Data kekasaran dan pembesaran permukaan gigi hadapan dan belakang sebelum shot peening ditunjukkan dalam Rajah 4. Rajah 4 menunjukkan bahawa julat kekasaran permukaan gigi sebelum shot peening ialah Rz1.6 μm-Rz4.3 μm； Selepas shot peening, kekasaran meningkat, dan julat taburan ialah Rz2.3 μm-Rz6.7 μm； Kekasaran maksimum boleh dikuatkan kepada 3.1 kali sebelum shot peening.

Faktor yang mempengaruhi kekasaran permukaan gigi selepas suntikan peening

Dari prinsip shot peening, dapat dilihat bahawa kekerasan yang tinggi dan shot yang bergerak berkelajuan tinggi meninggalkan lubang yang tidak terkira banyaknya pada permukaan bahagian, yang merupakan sumber tegasan mampatan baki. Pada masa yang sama, lubang-lubang ini pasti akan meningkatkan kekasaran permukaan. Ciri-ciri bahagian sebelum shot peening dan parameter proses shot peening akan mempengaruhi kekasaran selepas shot peening, seperti yang disenaraikan dalam Jadual 6. Dalam Bahagian 3 kertas ini, di bawah empat keadaan proses, kekasaran permukaan gigi selepas shot peening meningkat pada tahap yang berbeza. Dalam ujian ini, terdapat dua pembolehubah, iaitu kekasaran pra-shot dan parameter proses (kekuatan tepu atau liputan), yang tidak dapat menentukan hubungan antara kekasaran pasca-shot peening dan setiap faktor yang mempengaruhi secara tepat. Pada masa ini, ramai sarjana telah melakukan penyelidikan mengenainya, dan mengemukakan model ramalan teori kekasaran permukaan selepas shot peening berdasarkan simulasi unsur terhingga, yang digunakan untuk meramalkan nilai kekasaran yang sepadan bagi proses shot peening yang berbeza.

Berdasarkan pengalaman sebenar dan kajian sarjana lain, mod pengaruh pelbagai faktor boleh dispekulasikan seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 6. Dapat dilihat bahawa kekasaran selepas pengelupasan tembakan dipengaruhi secara menyeluruh oleh banyak faktor, yang juga merupakan faktor utama yang mempengaruhi tegasan mampatan baki. Untuk mengurangkan kekasaran selepas pengelupasan tembakan dengan premis memastikan tegasan mampatan baki, sebilangan besar ujian proses diperlukan untuk mengoptimumkan gabungan parameter secara berterusan.

Pengaruh kekasaran permukaan gigi terhadap prestasi NVH sistem

Bahagian gear berada dalam sistem penghantaran dinamik, dan kekasaran permukaan gigi akan mempengaruhi prestasi NVH mereka. Keputusan eksperimen menunjukkan bahawa di bawah beban dan kelajuan yang sama, semakin besar kekasaran permukaan, semakin besar getaran dan hingar sistem; Apabila beban dan kelajuan meningkat, getaran dan hingar meningkat dengan lebih jelas.

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, projek pengurang tenaga baharu telah meningkat dengan pesat, dan menunjukkan trend pembangunan kelajuan tinggi dan tork yang besar. Pada masa ini, tork maksimum pengurang tenaga baharu kami ialah 354N · m, dan kelajuan maksimum ialah 16000r/min, yang akan ditingkatkan kepada lebih daripada 20000r/min pada masa hadapan. Di bawah keadaan kerja sedemikian, pengaruh peningkatan kekasaran permukaan gigi terhadap prestasi NVH sistem mesti dipertimbangkan.

Langkah penambahbaikan untuk kekasaran permukaan gigi selepas suntikan peening

Proses shot peening selepas pengisaran gear boleh meningkatkan kekuatan lesu sentuhan permukaan gigi gear dan kekuatan lesu lenturan akar gigi. Jika proses ini mesti digunakan atas sebab kekuatan dalam proses reka bentuk gear, untuk memberi pertimbangan kepada prestasi NVH sistem, kekasaran permukaan gigi gear selepas shot peening boleh diperbaiki daripada aspek berikut:

a. Optimumkan parameter proses shot peening, dan kawal penguatan kekasaran permukaan gigi selepas shot peening dengan premis untuk memastikan tegasan mampatan baki. Ini memerlukan banyak ujian proses, dan fleksibiliti prosesnya tidak kukuh.

b. Proses penembusan tembakan komposit digunakan, iaitu, selepas penembusan tembakan kekuatan biasa selesai, penembusan tembakan lain ditambah. Kekuatan proses penembusan tembakan yang meningkat biasanya kecil. Jenis dan saiz bahan tembakan boleh dilaraskan, seperti tembakan seramik, tembakan kaca atau tembakan potong dawai keluli dengan saiz yang lebih kecil.

c. Selepas pengelupasan gigi secara suntikan, proses seperti penggilapan permukaan gigi dan pengasahan bebas ditambah.

Dalam kertas kerja ini, kekasaran permukaan gigi bagi keadaan proses shot peening yang berbeza dan bahagian yang berbeza sebelum dan selepas shot peening dikaji, dan kesimpulan berikut dibuat berdasarkan literatur:

◆ Peening tembakan akan meningkatkan kekasaran permukaan gigi, yang dipengaruhi oleh ciri-ciri bahagian sebelum peening tembakan, parameter proses peening tembakan dan faktor lain, dan faktor-faktor ini juga merupakan faktor utama yang mempengaruhi tegasan mampatan baki;

◆ Di bawah keadaan proses pengeluaran kelompok sedia ada, kekasaran permukaan gigi maksimum selepas shot peening ialah 3.1 kali ganda sebelum shot peening;

◆ Peningkatan kekasaran permukaan gigi akan meningkatkan getaran dan hingar sistem. Lebih besar tork dan kelajuan, lebih ketara peningkatan getaran dan hingar;

◆ Kekasaran permukaan gigi selepas shot peening boleh diperbaiki dengan mengoptimumkan parameter proses shot peening, shot peening komposit, menambah penggilapan atau pengasahan bebas selepas shot peening, dsb. Pengoptimuman parameter proses shot peening dijangka dapat mengawal penguatan kekasaran kepada kira-kira 1.5 kali ganda.