Birçok bölümyeni enerji azaltıcı dişlilerVeotomotiv dişlileriProje, dişli taşlamadan sonra bilyalı püskürtme gerektirir, bu da diş yüzeyinin kalitesini bozar ve hatta sistemin NVH performansını etkiler. Bu makale, farklı bilyalı püskürtme işlemi koşullarının ve farklı parçaların bilyalı püskürtme öncesi ve sonrası diş yüzeyi pürüzlülüğünü inceler. Sonuçlar, bilyalı püskürtmenin diş yüzeyi pürüzlülüğünü artıracağını, bunun da parçaların özelliklerinden, bilyalı püskürtme işlemi parametrelerinden ve diğer faktörlerden etkilendiğini göstermektedir; Mevcut parti üretim süreci koşulları altında, bilyalı püskürtmeden sonra maksimum diş yüzeyi pürüzlülüğü, bilyalı püskürtmeden öncesinin 3,1 katıdır. Diş yüzeyi pürüzlülüğünün NVH performansı üzerindeki etkisi tartışılmakta ve bilyalı püskürtmeden sonra pürüzlülüğü iyileştirmek için önlemler önerilmektedir.

Yukarıdaki arka plan altında, bu makale aşağıdaki üç açıdan tartışmaktadır:

Bilyalı püskürtme işlem parametrelerinin diş yüzey pürüzlülüğüne etkisi;

Mevcut parti üretim prosesi koşulları altında bilyalı dövme işleminin diş yüzey pürüzlülüğü üzerindeki büyütme derecesi;

Diş yüzey pürüzlülüğünün artmasının NVH performansına etkisi ve bilyalı taşlama sonrası pürüzlülüğü iyileştirmeye yönelik önlemler.

Kumlama peening, yüksek sertlik ve yüksek hızdaki hareketle çok sayıda küçük merminin parça yüzeyine çarptığı işlemi ifade eder. Merminin yüksek hızdaki darbesi altında, parçanın yüzeyi çukurlar oluşturacak ve plastik deformasyon meydana gelecektir. Çukurların etrafındaki organizasyonlar bu deformasyona direnecek ve artık basınç gerilimi oluşturacaktır. Çok sayıda çukurun üst üste gelmesi, parçanın yüzeyinde düzgün bir artık basınç gerilimi tabakası oluşturacak ve böylece parçanın yorulma dayanımını artıracaktır. Kumlama ile yüksek hız elde etme şekline göre, kumlama peening genellikle Şekil 1'de gösterildiği gibi basınçlı hava kumlama peening ve santrifüj kumlama peening olarak ikiye ayrılır.

Basınçlı hava bilye püskürtme, bilyeyi tabancadan püskürtmek için güç olarak basınçlı havayı kullanır; Santrifüjlü bilye püskürtme, bilyeyi atmak için pervaneyi yüksek hızda döndürmek için bir motor kullanır. Bilye püskürtmenin temel işlem parametreleri arasında doygunluk mukavemeti, kaplama ve bilye püskürtme ortamı özellikleri (malzeme, boyut, şekil, sertlik) bulunur. Doygunluk mukavemeti, bilye püskürtme mukavemetini karakterize eden bir parametredir ve ark yüksekliği (yani, bilye püskürtmeden sonra Almen test parçasının eğilme derecesi) ile ifade edilir; Kapsama oranı, bilye püskürtmeden sonra çukurun kapladığı alanın, bilye püskürtülmüş alanın toplam alanına oranını ifade eder; Yaygın olarak kullanılan bilye püskürtme ortamları arasında çelik tel kesme bilyesi, döküm çelik bilye, seramik bilye, cam bilye vb. bulunur. Bilye püskürtme ortamlarının boyutu, şekli ve sertliği farklı derecelerdedir. Transmisyon dişli şaft parçaları için genel işlem gereksinimleri Tablo 1'de gösterilmiştir.

Test parçası, hibrit bir projenin ara şaft dişlisi 1/6'dır. Dişli yapısı Şekil 2'de gösterilmiştir. Taşlamadan sonra, diş yüzeyi mikro yapısı Sınıf 2'dir, yüzey sertliği 710HV30'dur ve etkili sertleştirme tabakası derinliği 0,65 mm'dir, hepsi teknik gereklilikler dahilindedir. Bilyalı püskürtmeden önce diş yüzeyi pürüzlülüğü Tablo 3'te ve diş profili doğruluğu Tablo 4'te gösterilmiştir. Bilyalı püskürtmeden önce diş yüzeyi pürüzlülüğünün iyi ve diş profili eğrisinin düzgün olduğu görülebilir.

Test planı ve test parametreleri

Testte basınçlı hava püskürtmeli dövme makinesi kullanılmıştır. Test koşulları nedeniyle, püskürtmeli dövme ortamı özelliklerinin (malzeme, boyut, sertlik) etkisini doğrulamak imkansızdır. Bu nedenle, püskürtmeli dövme ortamının özellikleri testte sabittir. Sadece püskürtmeli dövmeden sonra diş yüzeyi pürüzlülüğü üzerindeki doygunluk mukavemeti ve kaplamanın etkisi doğrulanır. Test şeması için Tablo 2'ye bakın. Test parametrelerinin özel belirleme süreci aşağıdaki gibidir: Doygunluk noktasını belirlemek için Almen kupon testi ile doygunluk eğrisini (Şekil 3) çizin, böylece basınçlı hava basıncı, çelik saçma akışı, nozul hareket hızı, nozulun parçalardan uzaklığı ve diğer ekipman parametreleri sabitlenir.

test sonucu

Bilyalı püskürtmeden sonra diş yüzey pürüzlülüğü verileri Tablo 3'te ve diş profili doğruluğu Tablo 4'te gösterilmiştir. Dört bilyalı püskürtme koşulu altında diş yüzey pürüzlülüğünün arttığı ve bilyalı püskürtmeden sonra diş profili eğrisinin içbükey ve dışbükey hale geldiği görülebilir. Püskürtme sonrası pürüzlülüğün püskürtme öncesi pürüzlülüğe oranı, pürüzlülük büyütmesini karakterize etmek için kullanılır (Tablo 3). Pürüzlülük büyütmesinin dört işlem koşulu altında farklı olduğu görülebilir.

Diş Yüzey Pürüzlülüğünün Toplu Takibi, Bilyalı Dövme ile

Bölüm 3'teki test sonuçları, farklı işlemlerle bilyeli püskürtmeden sonra diş yüzey pürüzlülüğünün değişen derecelerde arttığını göstermektedir. Bilyeli püskürtmenin diş yüzey pürüzlülüğü üzerindeki amplifikasyonunu tam olarak anlamak ve örnek sayısını artırmak için, parti üretim bilyeli püskürtme işlemi koşulları altında bilyeli püskürtmeden önce ve sonra pürüzlülüğü izlemek için toplamda 5 ürün, 5 tip ve 44 parça seçilmiştir. Dişli taşlamadan sonra izlenen parçaların fiziksel ve kimyasal bilgileri ve bilyeli püskürtme işlemi bilgileri için Tablo 5'e bakın. Bilyeli püskürtmeden önce ön ve arka diş yüzeylerinin pürüzlülük ve büyütme verileri Şekil 4'te gösterilmiştir. Şekil 4, bilyeli püskürtmeden önce diş yüzey pürüzlülüğü aralığının Rz1,6 μ m-Rz4,3 μ m olduğunu göstermektedir; Bilyeli püskürtmeden sonra pürüzlülük artar ve dağılım aralığı Rz2,3 μ m-Rz6,7 μ m'dir; Bilyeli püskürtmeden önce maksimum pürüzlülük 3,1 kata kadar yükseltilebilir.

Bilyalı taşlamadan sonra diş yüzey pürüzlülüğünü etkileyen faktörler

Bilyalı dövme prensibinden görülebileceği gibi, yüksek sertlik ve yüksek hızlı hareket eden bilya, parça yüzeyinde sayısız çukur bırakır ve bu da artık basınç geriliminin kaynağıdır. Aynı zamanda, bu çukurlar yüzey pürüzlülüğünü artırmaya mahkûmdur. Bilyalı dövmeden önceki parçaların özellikleri ve bilyalı dövme işlem parametreleri, Tablo 6'da listelendiği gibi bilyalı dövmeden sonraki pürüzlülüğü etkileyecektir. Bu makalenin 3. Bölümünde, dört işlem koşulu altında, bilyalı dövmeden sonra diş yüzeyi pürüzlülüğü farklı derecelerde artmaktadır. Bu testte, bilyalı dövmeden sonraki pürüzlülük ile her bir etki faktörü arasındaki ilişkiyi doğru bir şekilde belirleyemeyen iki değişken vardır: bilyalı dövme öncesi pürüzlülük ve işlem parametreleri (doygunluk mukavemeti veya kapsama alanı). Şu anda, birçok bilim insanı bu konuda araştırma yapmış ve farklı bilyalı dövme işlemlerinin karşılık gelen pürüzlülük değerlerini tahmin etmek için kullanılan sonlu elemanlar simülasyonuna dayalı bilyalı dövmeden sonra yüzey pürüzlülüğünün teorik bir tahmin modeli ortaya koymuştur.

Gerçek deneyime ve diğer bilim insanlarının araştırmalarına dayanarak, çeşitli faktörlerin etki modları Tablo 6'da gösterildiği gibi tahmin edilebilir. Bilyalı püskürtmeden sonraki pürüzlülüğün, aynı zamanda kalıntı basınç gerilimini etkileyen temel faktörler olan birçok faktörden kapsamlı bir şekilde etkilendiği görülebilir. Kalıntı basınç gerilimini sağlama öncülünde bilyalı püskürtmeden sonraki pürüzlülüğü azaltmak için, parametre kombinasyonunu sürekli olarak optimize etmek için çok sayıda işlem testi gereklidir.

Diş yüzey pürüzlülüğünün sistemin NVH performansına etkisi

Dişli parçaları dinamik şanzıman sistemindedir ve diş yüzey pürüzlülüğü NVH performanslarını etkileyecektir. Deneysel sonuçlar, aynı yük ve hızda, yüzey pürüzlülüğü ne kadar büyükse, sistemin titreşimi ve gürültüsünün de o kadar büyük olduğunu göstermektedir; yük ve hız arttığında, titreşim ve gürültü daha belirgin şekilde artmaktadır.

Son yıllarda, yeni enerji redüktörlerinin projeleri hızla artmış ve yüksek hız ve büyük tork geliştirme eğilimi göstermektedir. Şu anda, yeni enerji redüktörümüzün maksimum torku 354N · m'dir ve maksimum hızı 16000r/dak'dır ve gelecekte 20000r/dak'nın üzerine çıkarılacaktır. Bu tür çalışma koşulları altında, diş yüzey pürüzlülüğünün artmasının sistemin NVH performansı üzerindeki etkisi dikkate alınmalıdır.

Bilyalı püskürtmeden sonra diş yüzey pürüzlülüğü için iyileştirme önlemleri

Dişli taşlamadan sonra yapılan saçmalama işlemi, dişli diş yüzeyinin temas yorulma dayanımını ve diş kökünün eğilme yorulma dayanımını iyileştirebilir. Bu işlem, dişli tasarım sürecinde mukavemet nedenleriyle kullanılması gerekiyorsa, sistemin NVH performansını dikkate almak için, saçmalama işleminden sonra dişli diş yüzeyinin pürüzlülüğü aşağıdaki yönlerden iyileştirilebilir:

a. Shot peening proses parametrelerini optimize edin ve shot peening sonrası diş yüzeyi pürüzlülüğünün amplifikasyonunu, kalan basınç gerilimini sağlama öncülüyle kontrol edin. Bu, çok sayıda proses testi gerektirir ve proses çok yönlülüğü güçlü değildir.

b. Kompozit saçma püskürtme işlemi benimsenir, yani normal mukavemetli saçma püskürtme tamamlandıktan sonra başka bir saçma püskürtme eklenir. Arttırılmış saçma püskürtme işlemi mukavemeti genellikle küçüktür. Saçma malzemelerinin türü ve boyutu ayarlanabilir, örneğin seramik saçma, cam saçma veya daha küçük boyutlu çelik tel kesilmiş saçma.

c. Bilyalı püskürtme işleminden sonra diş yüzeyi parlatma ve serbest honlama gibi işlemler eklenir.

Bu çalışmada, farklı bilyalı püskürtme prosesi koşulları altında ve farklı parçaların bilyalı püskürtme öncesi ve sonrası diş yüzey pürüzlülüğü incelenmiş ve literatüre dayalı olarak aşağıdaki sonuçlar çıkarılmıştır:

◆ Bilyalı püskürtme, bilyalı püskürtmeden önceki parçaların özelliklerinden, bilyalı püskürtme işlem parametrelerinden ve diğer faktörlerden etkilenen diş yüzey pürüzlülüğünü artıracaktır ve bu faktörler aynı zamanda kalan basınç gerilimini etkileyen temel faktörlerdir;

◆ Mevcut seri üretim prosesi koşulları altında, bilyalı püskürtmeden sonra diş yüzeyinin maksimum pürüzlülüğü, bilyalı püskürtmeden öncesine göre 3,1 kat daha fazladır;

◆ Diş yüzey pürüzlülüğünün artması sistemin titreşimini ve gürültüsünü artıracaktır. Tork ve hız ne kadar büyükse titreşim ve gürültü artışı o kadar belirgin olacaktır;

◆ Bilyalı dövme işleminden sonra diş yüzeyi pürüzlülüğü, bilyalı dövme işlemi parametrelerinin optimize edilmesi, kompozit bilyalı dövme, bilyalı dövme işleminden sonra parlatma veya serbest honlama eklenmesi vb. ile iyileştirilebilir. Bilyalı dövme işlemi parametrelerinin optimize edilmesinin, pürüzlülük artışını yaklaşık 1,5 kata kadar kontrol etmesi beklenmektedir.