Daugelyje daliųnaujos energijos reduktorių pavarosirautomobilių pavarųProjektui reikalingas šlifavimas po krumpliaračių šlifavimo, kuris pablogins dantų paviršiaus kokybę ir netgi paveiks sistemos NVH charakteristikas. Šiame straipsnyje nagrinėjamas dantų paviršiaus šiurkštumas esant skirtingoms šlifavimo proceso sąlygoms ir skirtingoms detalėms prieš ir po šlifavimo. Rezultatai rodo, kad šlifavimas padidins dantų paviršiaus šiurkštumą, kuriam įtakos turi detalių charakteristikos, šlifavimo proceso parametrai ir kiti veiksniai; Esant esamoms partijos gamybos proceso sąlygoms, maksimalus dantų paviršiaus šiurkštumas po šlifavimo yra 3,1 karto didesnis nei prieš šlifavimą. Aptariama dantų paviršiaus šiurkštumo įtaka NVH charakteristikoms ir siūlomos priemonės šiurkštumui po šlifavimo pagerinti.

Atsižvelgiant į tai, kas išdėstyta pirmiau, šiame straipsnyje aptariami šie trys aspektai:

Šratavimo proceso parametrų įtaka danties paviršiaus šiurkštumui;

Šratinio valymo sustiprėjimo laipsnis dantų paviršiaus šiurkštumui esant esamoms partijos gamybos proceso sąlygoms;

Padidėjusio dantų paviršiaus šiurkštumo įtaka NVH charakteristikoms ir priemonės šiurkštumui pagerinti po šratinio valymo.

Šratinis presavimas – tai procesas, kurio metu daugybė mažų, didelio kietumo ir dideliu greičiu judančių sviedinių atsitrenkia į detalės paviršių. Dėl didelio sviedinio smūgio detalės paviršiuje susidaro duobutės ir įvyksta plastinė deformacija. Susidariusios struktūros aplink duobutes priešinasi šiai deformacijai ir sukuria liekamąjį gniuždymo įtempį. Dėl daugybės duobučių persidengimo detalės paviršiuje susidaro vienodas liekamasis gniuždymo įtempio sluoksnis, taip pagerinant detalės atsparumą nuovargiui. Pagal tai, kaip gaunamas didelis greitis, šratinis presavimas paprastai skirstomas į suslėgto oro šratinį presavimą ir išcentrinį šratinį presavimą, kaip parodyta 1 paveiksle.

Suslėgto oro šratavimo metu šratams išpurkšti iš pistoleto naudojamas suslėgtas oras; išcentrinio šratavimo metu variklis varo sparnuotę, kuri dideliu greičiu sukasi ir išmeta šratą. Pagrindiniai šratavimo proceso parametrai yra soties stiprumas, padengimas ir šratavimo terpės savybės (medžiaga, dydis, forma, kietumas). Soties stiprumas yra parametras, apibūdinantis šratavimo stiprumą, kuris išreiškiamas lanko aukščiu (t. y. Almeno bandinio lenkimo laipsniu po šratavimo); Padengimo greitis reiškia duobės po šratavimo padengto ploto ir bendro šratavimo ploto santykį; Dažniausiai naudojamos šratavimo terpės apima plieninės vielos pjovimo šratus, lieto plieno šratus, keraminius šratus, stiklo šratus ir kt. Šratavimo terpių dydis, forma ir kietumas yra skirtingų rūšių. Bendrieji transmisijos krumpliaračio veleno dalių proceso reikalavimai pateikti 1 lentelėje.

Bandomoji dalis yra hibridinio projekto tarpinio veleno 1/6 krumpliaratis. Krumpliaračio konstrukcija parodyta 2 paveiksle. Po šlifavimo danties paviršiaus mikrostruktūra yra 2 klasės, paviršiaus kietumas – 710HV30, o efektyvus grūdinimo sluoksnio gylis – 0,65 mm – visa tai atitinka techninius reikalavimus. Danties paviršiaus šiurkštumas prieš šratavimą parodytas 3 lentelėje, o danties profilio tikslumas – 4 lentelėje. Matyti, kad danties paviršiaus šiurkštumas prieš šratavimą yra geras, o danties profilio kreivė lygi.

Bandymo planas ir bandymo parametrai

Bandymui naudojama suslėgto oro šratavimo mašina. Dėl bandymo sąlygų neįmanoma patikrinti šratavimo terpės savybių (medžiagos, dydžio, kietumo) įtakos. Todėl šratavimo terpės savybės bandymo metu yra pastovios. Tikrinamas tik prisotinimo stiprumo ir padengimo poveikis danties paviršiaus šiurkštumui po šratavimo. Bandymo schema pateikta 2 lentelėje. Konkretus bandymo parametrų nustatymo procesas yra toks: nubrėžkite prisotinimo kreivę (3 pav.) naudodami Almeno kupono bandymą, kad nustatytumėte prisotinimo tašką, užfiksuokite suslėgto oro slėgį, plieno šratų srautą, antgalio judėjimo greitį, antgalio atstumą nuo dalių ir kitus įrangos parametrus.

bandymo rezultatas

Dantų paviršiaus šiurkštumo duomenys po šratavimo pateikti 3 lentelėje, o dantų profilio tikslumas – 4 lentelėje. Matyti, kad esant keturioms šratavimo sąlygoms, dantų paviršiaus šiurkštumas padidėja, o dantų profilio kreivė po šratavimo tampa įgaubta ir išgaubta. Šiurkštumo po purškimo ir šiurkštumo prieš purškimą santykis naudojamas šiurkštumo padidinimui apibūdinti (3 lentelė). Matyti, kad šiurkštumo padidinimas skiriasi esant keturioms proceso sąlygoms.

Dantų paviršiaus šiurkštumo didinimo partijos sekimas šratiniu presavimu

3 skyriuje pateikti bandymų rezultatai rodo, kad dantų paviršiaus šiurkštumas po šratavimo, naudojant skirtingus procesus, didėja skirtingu laipsniu. Siekiant visapusiškai suprasti šratavimo poveikio dantų paviršiaus šiurkštumui padidėjimą ir padidinti mėginių skaičių, buvo pasirinkti 5 elementai, 5 tipai ir iš viso 44 detalės, siekiant stebėti šiurkštumą prieš ir po šratavimo, esant serijinės gamybos šratavimo proceso sąlygoms. Žr. 5 lentelę, kurioje pateikta fizikinė ir cheminė informacija bei šratavimo proceso informacija apie sektas detales po krumpliaračių šlifavimo. Priekinio ir galinio dantų paviršių šiurkštumo ir didinimo duomenys prieš šratavimą pateikti 4 paveiksle. 4 paveiksle parodyta, kad dantų paviršiaus šiurkštumo diapazonas prieš šratavimą yra Rz1,6 μm–Rz4,3 μm; po šratavimo šiurkštumas padidėja, o pasiskirstymo diapazonas yra Rz2,3 μm–Rz6,7 μm; didžiausias šiurkštumas gali padidėti 3,1 karto prieš šratavimą.

Dantų paviršiaus šiurkštumo po šratinio valymo įtaka

Iš šratavimo principo matyti, kad didelis kietumas ir dideliu greičiu judantis šratas palieka daugybę duobučių detalės paviršiuje, kurios yra liekamųjų gniuždymo įtempių šaltinis. Tuo pačiu metu šios duobutės padidina paviršiaus šiurkštumą. Detalių savybės prieš šratavimą ir šratavimo proceso parametrai turės įtakos šiurkštumui po šratavimo, kaip nurodyta 6 lentelėje. Šio straipsnio 3 skyriuje, esant keturioms proceso sąlygoms, danties paviršiaus šiurkštumas po šratavimo didėja skirtingu laipsniu. Šiame bandyme yra du kintamieji, būtent šiurkštumas prieš šratavimą ir proceso parametrai (soties stiprumas arba padengimas), kurie negali tiksliai nustatyti šiurkštumo po šratavimo ir kiekvieno atskiro įtakos veiksnio ryšio. Šiuo metu daugelis mokslininkų atliko tyrimus šia tema ir pateikė teorinį paviršiaus šiurkštumo po šratavimo prognozavimo modelį, pagrįstą baigtinių elementų modeliavimu, kuris naudojamas atitinkamoms šiurkštumo vertėms skirtingų šratavimo procesų metu numatyti.

Remiantis faktine patirtimi ir kitų mokslininkų tyrimais, galima daryti prielaidas apie įvairių veiksnių įtakos režimus, kaip parodyta 6 lentelėje. Matyti, kad šiurkštumą po šratinio valymo visapusiškai veikia daugelis veiksnių, kurie taip pat yra pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką liekamajam gniuždymo įtempiui. Norint sumažinti šiurkštumą po šratinio valymo, siekiant užtikrinti liekamąjį gniuždymo įtempį, reikia atlikti daug proceso bandymų, kad būtų nuolat optimizuotas parametrų derinys.

Dantų paviršiaus šiurkštumo įtaka sistemos NVH charakteristikoms

Dinaminėje transmisijos sistemoje esančios krumpliaračių dalys yra sudarytos iš dantų paviršiaus šiurkštumo, kuris turės įtakos jų vibracijos ir vibracijos (NVH) charakteristikoms. Eksperimentiniai rezultatai rodo, kad esant tokiai pačiai apkrovai ir greičiui, kuo didesnis paviršiaus šiurkštumas, tuo didesnė sistemos vibracija ir triukšmas; didėjant apkrovai ir greičiui, vibracija ir triukšmas didėja dar labiau.

Pastaraisiais metais sparčiai daugėjo naujų energijos reduktorių projektų, kurie rodo didelio greičio ir didelio sukimo momento vystymosi tendencijas. Šiuo metu mūsų naujo energijos reduktoriaus maksimalus sukimo momentas yra 354 N · m, o maksimalus greitis – 16000 aps./min., kuris ateityje bus padidintas iki daugiau nei 20000 aps./min. Tokiomis darbo sąlygomis reikia atsižvelgti į dantų paviršiaus šiurkštumo padidėjimo įtaką sistemos NVH charakteristikoms.

Dantų paviršiaus šiurkštumo gerinimo priemonės po šratinio valymo

Šratavimo procesas po krumpliaračių šlifavimo gali pagerinti krumpliaračio danties paviršiaus kontaktinį nuovargio stiprumą ir danties šaknies lenkimo nuovargio stiprumą. Jei šis procesas turi būti naudojamas dėl stiprumo priežasčių projektuojant krumpliaračius, siekiant atsižvelgti į sistemos NVH charakteristikas, krumpliaračio danties paviršiaus šiurkštumą po šratavimo galima pagerinti šiais aspektais:

a. Optimizuoti šratinio valymo proceso parametrus ir kontroliuoti dantų paviršiaus šiurkštumo padidėjimą po šratinio valymo, siekiant užtikrinti liekamąjį gniuždymo įtempį. Tam reikia atlikti daug proceso bandymų, o proceso universalumas nėra didelis.

b. Naudojamas sudėtinis šratavimo procesas, t. y. po įprasto stiprumo šratavimo atliekamas dar vienas šratavimas. Padidinto stiprumo šratavimo proceso metu paprastai naudojamas mažas stiprumas. Šratavimo medžiagos tipą ir dydį galima reguliuoti, pavyzdžiui, naudoti keraminius šratus, stiklinius šratus arba mažesnio dydžio plieninės vielos šratus.

c. Po šratinio valymo atliekami tokie procesai kaip dantų paviršiaus poliravimas ir laisvasis šlifavimas.

Šiame straipsnyje nagrinėjamas dantų paviršiaus šiurkštumas esant skirtingoms šratinio valymo proceso sąlygoms ir skirtingoms dalims prieš ir po šratinio valymo, o remiantis literatūra pateikiamos šios išvados:

◆ Šratavimo metu padidės dantų paviršiaus šiurkštumas, kuriam įtakos turi detalių savybės prieš šratavimą, šratavimo proceso parametrai ir kiti veiksniai, ir šie veiksniai taip pat yra pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką liekamajam gniuždymo įtempiui;

◆ Esant esamoms partijos gamybos proceso sąlygoms, didžiausias dantų paviršiaus šiurkštumas po šratinio valymo yra 3,1 karto didesnis nei prieš šratinį valymą;

◆ Padidėjęs dantų paviršiaus šiurkštumas padidins sistemos vibraciją ir triukšmą. Kuo didesnis sukimo momentas ir greitis, tuo labiau pastebimas vibracijos ir triukšmo padidėjimas;

◆ Dantų paviršiaus šiurkštumą po šratavimo galima pagerinti optimizuojant šratavimo proceso parametrus, kompozitinį šratavimą, pridedant poliravimo arba laisvojo honavimo po šratavimo ir kt. Tikimasi, kad šratavimo proceso parametrų optimizavimas sumažins šiurkštumo padidėjimą maždaug 1,5 karto.