Nhiều phần củaCác bánh răng giảm năng lượng mớiVàBánh răng ô tôDự án yêu cầu bắn sau khi mài bánh răng, điều này sẽ làm giảm chất lượng của bề mặt răng và thậm chí ảnh hưởng đến hiệu suất NVH của hệ thống. Bài viết này nghiên cứu độ nhám bề mặt của răng của các điều kiện quá trình chụp ảnh khác nhau và các bộ phận khác nhau trước và sau khi bắn peening. Kết quả cho thấy rằng peening bắn sẽ làm tăng độ nhám bề mặt răng, bị ảnh hưởng bởi các đặc điểm của các bộ phận, tham số quá trình peening và các yếu tố khác; Trong các điều kiện quy trình sản xuất hàng loạt hiện tại, độ nhám bề mặt răng tối đa sau khi bắn pening là 3,1 lần trước khi bắn peening. Ảnh hưởng của độ nhám bề mặt răng đến hiệu suất NVH được thảo luận và các biện pháp để cải thiện độ nhám sau khi bắn peening được đề xuất.

Dưới nền trên, bài viết này thảo luận từ ba khía cạnh sau:

Ảnh hưởng của các thông số quá trình bắn vào độ nhám bề mặt răng;

Mức độ khuếch đại của ảnh chụp trên bề mặt răng có độ nhám trong các điều kiện quy trình sản xuất hàng loạt hiện có;

Tác động của việc tăng độ nhám bề mặt răng đối với hiệu suất NVH và các biện pháp để cải thiện độ nhám sau khi bắn.

Bắn peening đề cập đến quá trình trong đó nhiều viên đạn nhỏ có độ cứng cao và chuyển động tốc độ cao chạm vào bề mặt của các bộ phận. Dưới tác động tốc độ cao của đạn, bề mặt của bộ phận sẽ tạo ra các hố và biến dạng dẻo sẽ xảy ra. Các tổ chức xung quanh các hố sẽ chống lại biến dạng này và tạo ra ứng suất nén còn lại. Sự chồng chéo của nhiều hố sẽ tạo thành một lớp ứng suất nén dư thống nhất trên bề mặt của bộ phận, do đó cải thiện cường độ mệt mỏi của bộ phận. Theo cách thu được tốc độ cao bằng cách bắn, peening bắn thường được chia thành peening bắn không khí nén và pening bắn ly tâm, như trong Hình 1.

Peeder bắn không khí nén lấy không khí nén làm năng lượng để phun bắn từ súng; Bắn máy ly tâm sử dụng một động cơ để điều khiển bánh công tác để xoay với tốc độ cao để ném bắn. Các thông số quy trình chính của ảnh chụp bao gồm cường độ bão hòa, độ bao phủ và các thuộc tính trung bình bắn súng (vật liệu, kích thước, hình dạng, độ cứng). Sức mạnh bão hòa là một tham số để mô tả cường độ peening bắn, được biểu thị bằng chiều cao cung (tức là mức độ uốn của mảnh thử nghiệm almen sau khi bắn peening); Tỷ lệ bảo hiểm đề cập đến tỷ lệ của khu vực được bao phủ bởi hố sau khi bắn vào tổng diện tích của khu vực bắn; Phương tiện truyền thông bắn súng thường được sử dụng bao gồm bắn dây thép, bắn thép đúc, bắn gốm, bắn thủy tinh, v.v ... Kích thước, hình dạng và độ cứng của phương tiện bắn súng là các lớp khác nhau. Các yêu cầu về quy trình chung cho các bộ phận trục bánh răng truyền được thể hiện trong Bảng 1.

Phần thử nghiệm là bánh răng trục trung gian 1/6 của một dự án lai. Cấu trúc bánh răng được thể hiện trong Hình 2. Sau khi mài, cấu trúc vi mô bề mặt răng là độ 2, độ cứng bề mặt là 710hv30 và độ sâu lớp cứng hiệu quả là 0,65mm, tất cả đều theo yêu cầu kỹ thuật. Độ nhám bề mặt răng trước khi chụp ảnh được thể hiện trong Bảng 3 và độ chính xác của cấu hình răng được thể hiện trong Bảng 4. Có thể thấy rằng độ nhám bề mặt răng trước khi chụp ảnh tốt và đường cong cấu hình răng mịn.

Kế hoạch kiểm tra và tham số kiểm tra

Máy peening bắn khí nén được sử dụng trong thử nghiệm. Do các điều kiện thử nghiệm, không thể xác minh tác động của các thuộc tính trung bình bắn súng (vật liệu, kích thước, độ cứng). Do đó, các thuộc tính của môi trường bắn súng là không đổi trong thử nghiệm. Chỉ có tác động của cường độ bão hòa và độ che phủ lên độ nhám bề mặt răng sau khi chụp ảnh được xác minh. Xem Bảng 2 để biết sơ đồ thử nghiệm. Quá trình xác định cụ thể của các tham số thử nghiệm như sau: Vẽ đường cong bão hòa (Hình 3) thông qua thử nghiệm phiếu giảm giá Almen để xác định điểm bão hòa, để khóa áp suất không khí nén, luồng bắn thép, tốc độ di chuyển của vòi phun, khoảng cách vòi phun từ các bộ phận và các thông số thiết bị khác.

Kết quả kiểm tra

Dữ liệu độ nhám của bề mặt răng sau khi chụp ảnh được hiển thị trong Bảng 3 và độ chính xác của cấu hình răng được thể hiện trong Bảng 4. Có thể thấy rằng trong bốn điều kiện peening bắn, độ nhám bề mặt răng tăng lên và đường cong cấu hình răng trở nên lõm và lồi sau khi chụp. Tỷ lệ của độ nhám sau khi phun đến độ nhám trước khi phun được sử dụng để mô tả độ phóng đại độ nhám (Bảng 3). Có thể thấy rằng độ phóng đại độ nhám là khác nhau trong bốn điều kiện quá trình.

Theo dõi hàng loạt độ phóng đại của độ nhám bề mặt răng bằng cách bắn peen

Kết quả thử nghiệm trong Phần 3 cho thấy độ nhám bề mặt răng tăng ở các mức độ khác nhau sau khi bắn peening với các quá trình khác nhau. Để hiểu đầy đủ sự khuếch đại của peening bắn trên độ nhám bề mặt răng và tăng số lượng mẫu, 5 vật phẩm, 5 loại và 44 phần, đã được chọn để theo dõi độ nhám trước và sau khi bắn PEENED trong các điều kiện của quá trình sản xuất hàng loạt. Xem Bảng 5 để biết thông tin vật lý và hóa học và chụp thông tin quy trình peen của các bộ phận được theo dõi sau khi mài bánh răng. Độ nhám và dữ liệu phóng đại của bề mặt răng phía trước và phía sau trước khi chụp ảnh được hiển thị trong Hình 4. Hình 4 cho thấy phạm vi độ nhám của bề mặt răng trước khi bắn bị bắn là RZ1,6 μ m-RZ4,3 m ；

Ảnh hưởng đến các yếu tố của độ nhám bề mặt răng sau khi bắn peen

Có thể thấy từ nguyên tắc bắn peening rằng độ cứng cao và cú sút di chuyển tốc độ cao khiến vô số hố trên bề mặt bộ phận, đó là nguồn gây căng thẳng nén còn lại. Đồng thời, những hố này chắc chắn sẽ tăng độ nhám bề mặt. Các đặc điểm của các bộ phận trước khi bắn peening và các tham số quá trình peening shot sẽ ảnh hưởng đến độ nhám sau khi bắn peening, như được liệt kê trong Bảng 6. Trong phần 3 của bài viết này, trong bốn điều kiện quá trình, độ nhám bề mặt răng sau khi bắn peening tăng lên các mức độ khác nhau. Trong thử nghiệm này, có hai biến, cụ thể là độ nhám trước chụp và các thông số xử lý (cường độ bão hòa hoặc độ bao phủ), không thể xác định chính xác mối quan hệ giữa độ nhám của post shot và từng yếu tố ảnh hưởng. Hiện tại, nhiều học giả đã thực hiện nghiên cứu về vấn đề này và đưa ra một mô hình dự đoán lý thuyết về độ nhám bề mặt sau khi chụp ảnh dựa trên mô phỏng phần tử hữu hạn, được sử dụng để dự đoán các giá trị độ nhám tương ứng của các quá trình chụp ảnh khác nhau.

Dựa trên kinh nghiệm thực tế và nghiên cứu của các học giả khác, các phương thức ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau có thể được suy đoán như trong Bảng 6. Có thể thấy rằng độ nhám sau khi bị bắn bị ảnh hưởng toàn diện bởi nhiều yếu tố, đó cũng là yếu tố chính ảnh hưởng đến ứng suất nén còn lại. Để giảm độ nhám sau khi bắn peening trên tiền đề đảm bảo ứng suất nén còn lại, một số lượng lớn các thử nghiệm quá trình được yêu cầu để liên tục tối ưu hóa sự kết hợp tham số.

Ảnh hưởng của độ nhám bề mặt răng đến hiệu suất NVH của hệ thống

Các bộ phận bánh răng nằm trong hệ thống truyền động và độ nhám bề mặt răng sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất NVH của chúng. Các kết quả thử nghiệm cho thấy dưới cùng một tải và tốc độ, độ nhám bề mặt càng lớn, độ rung và nhiễu của hệ thống càng lớn; Khi tải và tốc độ tăng, độ rung và tiếng ồn tăng rõ ràng hơn.

Trong những năm gần đây, các dự án của các bộ giảm năng lượng mới đã tăng lên nhanh chóng và cho thấy xu hướng phát triển của tốc độ cao và mô -men xoắn lớn. Hiện tại, mô -men xoắn tối đa của bộ giảm năng lượng mới của chúng tôi là 354N · m và tốc độ tối đa là 16000R/phút, sẽ tăng lên hơn 2000R/phút trong tương lai. Trong điều kiện làm việc như vậy, ảnh hưởng của sự gia tăng độ nhám của bề mặt răng đối với hiệu suất NVH của hệ thống phải được xem xét.

Các biện pháp cải thiện cho độ nhám bề mặt răng sau khi bắn peen

Quá trình chụp ảnh sau khi mài bánh răng có thể cải thiện sức mạnh mỏi tiếp xúc của bề mặt răng bánh răng và sức mạnh mỏi uốn của chân răng. Nếu quá trình này phải được sử dụng do lý do sức mạnh trong quá trình thiết kế bánh răng, để xem xét hiệu suất NVH của hệ thống, độ nhám của bề mặt răng bánh răng sau khi chụp có thể được cải thiện từ các khía cạnh sau:

Một. Tối ưu hóa các thông số quá trình chụp ảnh và kiểm soát sự khuếch đại của độ nhám bề mặt răng sau khi bắn peening trên tiền đề đảm bảo ứng suất nén còn lại. Điều này đòi hỏi rất nhiều bài kiểm tra quy trình và tính linh hoạt của quá trình không mạnh.

b. Quá trình peening bắn tổng hợp được thông qua, nghĩa là, sau khi hoàn thành việc bắn sức mạnh bình thường, một cảnh quay khác được thêm vào. Sức mạnh quá trình bắn pening tăng thường là nhỏ. Loại và kích thước của vật liệu bắn có thể được điều chỉnh, chẳng hạn như bắn gốm, bắn thủy tinh hoặc dây thép được cắt bằng kích thước nhỏ hơn.

c. Sau khi bắn peening, các quá trình như đánh bóng bề mặt răng và mài mòn miễn phí được thêm vào.

Trong bài báo này, độ nhám bề mặt của răng của các điều kiện quá trình chụp ảnh khác nhau và các phần khác nhau trước và sau khi chụp ảnh được nghiên cứu, và các kết luận sau đây được rút ra dựa trên tài liệu:

◆ PEENE SHOT sẽ làm tăng độ nhám bề mặt răng, bị ảnh hưởng bởi các đặc điểm của các bộ phận trước khi bắn peening, bắn tham số quá trình và các yếu tố khác, và các yếu tố này cũng là yếu tố chính ảnh hưởng đến ứng suất nén còn lại;

◆ Trong các điều kiện quy trình sản xuất hàng loạt hiện tại, độ nhám bề mặt răng tối đa sau khi bắn pening là 3,1 lần trước khi bắn peening;

◆ Sự gia tăng độ nhám của bề mặt răng sẽ làm tăng độ rung và nhiễu của hệ thống. Mô -men xoắn và tốc độ càng lớn, sự gia tăng độ rung và tiếng ồn càng rõ ràng;

◆ Độ nhám bề mặt răng sau khi bắn peening có thể được cải thiện bằng cách tối ưu hóa các thông số quá trình bắn, pening bắn tổng hợp, thêm đánh bóng hoặc mài mòn miễn phí sau khi bắn peening, v.v ... Tối ưu hóa các tham số quá trình peening shot dự kiến ​​sẽ kiểm soát khuếch đại độ nhám đến khoảng 1,5 lần.