بسیاری از قسمت هایچرخ دنده های جدید کاهش دهنده انرژیوتچرخ دنده های خودرواین پروژه پس از سنگ زنی چرخ دنده نیاز به لایه برداری شات دارد که باعث بدتر شدن کیفیت سطح دندان می شود و حتی بر عملکرد NVH سیستم تأثیر می گذارد. در این مقاله به بررسی زبری سطح دندان شرایط مختلف فرآیند شات شات و قسمتهای مختلف قبل و بعد از لایه برداری شلیک می شود. نتایج نشان می دهد که لایه برداری شات باعث افزایش زبری سطح دندان می شود ، که تحت تأثیر ویژگی های قطعات ، پارامترهای فرآیند لایه برداری شات و سایر عوامل قرار دارد. در شرایط فرآیند تولید دسته ای موجود ، حداکثر زبری سطح دندان پس از لایه برداری شات 3.1 برابر قبل از لایه برداری شات است. تأثیر زبری سطح دندان بر عملکرد NVH مورد بحث قرار گرفته است و اقدامات برای بهبود زبری پس از لایه برداری شات ارائه شده است.

در پیشینه فوق ، این مقاله از سه جنبه زیر بحث می شود:

تأثیر پارامترهای فرآیند لایه برداری شات بر زبری سطح دندان.

درجه تقویت لایه برداری شات بر روی زبری سطح دندان تحت شرایط فرآیند تولید دسته ای موجود.

تأثیر افزایش زبری سطح دندان بر عملکرد NVH و اقدامات برای بهبود زبری پس از لایه برداری شات.

شات شات به فرایندی اشاره دارد که در آن تعداد زیادی از پرتابه های کوچک با سختی زیاد و حرکت با سرعت بالا به سطح قطعات برخورد می کنند. تحت تأثیر پر سرعت پرتابه ، سطح قسمت باعث ایجاد چاله ها خواهد شد و تغییر شکل پلاستیک رخ خواهد داد. سازمان های اطراف چاله ها در برابر این تغییر شکل مقاومت می کنند و استرس فشاری باقیمانده ایجاد می کنند. همپوشانی چاله های بی شماری یک لایه تنش فشاری باقیمانده یکنواخت بر روی سطح قسمت ایجاد می کند ، بنابراین باعث بهبود قدرت خستگی قسمت می شود. با توجه به روش بدست آوردن سرعت زیاد با شات ، لایه برداری شات به طور کلی به صورت شات هوا فشرده و لایه برداری سانتریفیوژ ، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است ، تقسیم می شود.

شات هوا فشرده شده هوای فشرده شده به عنوان انرژی برای اسپری کردن شلیک از اسلحه ، هوای فشرده می شود. انفجار Shot Centrifugal از یک موتور برای رانندگی پروانه برای چرخش با سرعت زیاد برای پرتاب شات استفاده می کند. پارامترهای فرآیند کلیدی پوستر شات شامل استحکام اشباع ، پوشش و خصوصیات متوسط ​​پوستر شات (مواد ، اندازه ، شکل ، سختی) است. استحکام اشباع یک پارامتر برای توصیف استحکام لایه برداری شات است ، که توسط ارتفاع قوس بیان می شود (یعنی درجه خم شدن قطعه تست آلمن پس از لایه برداری شات). میزان پوشش به نسبت منطقه تحت پوشش گودال پس از شلیک شلیک به مساحت کل منطقه شلیک شده ، اشاره دارد. معمولاً رسانه های شلیک شات شامل شات برش سیم فولادی ، شلیک فولادی ریخته گری ، شات سرامیک ، شات شیشه ای و غیره است. اندازه ، شکل و سختی رسانه های شلیک شات از درجه های مختلفی برخوردار است. الزامات فرآیند کلی قطعات شفت دنده انتقال در جدول 1 نشان داده شده است.

قسمت تست دنده شافت میانی 1/6 از یک پروژه ترکیبی است. ساختار دنده در شکل 2 نشان داده شده است. پس از سنگ زنی ، ریزساختار سطح دندان درجه 2 ، سختی سطح 710HV30 و عمق لایه سخت کننده مؤثر 0.65 میلی متر است ، همه در شرایط فنی. ناهمواری سطح دندان قبل از شلیک شات در جدول 3 نشان داده شده است ، و دقت مشخصات دندان در جدول 4 نشان داده شده است. مشاهده می شود که زبری سطح دندان قبل از لایه برداری شات خوب است ، و منحنی مشخصات دندان صاف است.

برنامه آزمون و پارامترهای آزمون

دستگاه جمع آوری هوا فشرده شده در آزمایش استفاده می شود. با توجه به شرایط آزمایش ، تأیید تأثیر خاصیت متوسط ​​پوست شات (مواد ، اندازه ، سختی) غیرممکن است. بنابراین ، خواص محیط لایه برداری شات در آزمایش ثابت است. فقط تأثیر مقاومت و پوشش اشباع بر روی زبری سطح دندان پس از لایه برداری شات تأیید می شود. جدول 2 را برای طرح آزمایش مشاهده کنید. فرآیند تعیین خاص پارامترهای تست به شرح زیر است: منحنی اشباع (شکل 3) را از طریق تست کوپن Almen بکشید تا نقطه اشباع را تعیین کنید ، به طوری که برای قفل کردن فشار هوای فشرده شده ، جریان شات استیل ، سرعت حرکت نازل ، فاصله نازل از قطعات و سایر پارامترهای تجهیزات.

نتیجه آزمایش

داده های زبری سطح دندان پس از لایه برداری شات در جدول 3 نشان داده شده است ، و دقت مشخصات دندان در جدول 4 نشان داده شده است. مشاهده می شود که در چهار شرایط لایه برداری شات ، زبری سطح دندان افزایش می یابد و منحنی مشخصات دندان مقعر می شود و پس از لایه برداری شات ، محدب می شود. از نسبت زبری پس از پاشش به زبری قبل از پاشش برای توصیف بزرگنمایی زبری استفاده می شود (جدول 3). مشاهده می شود که بزرگنمایی زبری در چهار شرایط فرآیند متفاوت است.

ردیابی دسته ای از بزرگنمایی زبری سطح دندان توسط لایه برداری شات

این آزمایش در بخش 3 نشان می دهد که زبری سطح دندان در درجه های مختلف پس از لایه برداری شات با فرآیندهای مختلف افزایش می یابد. به منظور درک کامل تقویت لایه برداری شات بر روی زبری سطح دندان و افزایش تعداد نمونه ها ، 5 مورد ، 5 نوع و 44 قسمت در کل ، برای ردیابی زبری قبل و بعد از لایه برداری شات تحت شرایط فرآیند تولید شات تولید دسته ای انتخاب شدند. برای اطلاعات فیزیکی و شیمیایی به جدول 5 مراجعه کنید و اطلاعات مربوط به فرآیند PENING از قطعات ردیابی شده پس از سنگ زنی چرخ دنده ها را مشاهده کنید. داده های ناهمواری و بزرگنمایی سطوح دندان جلو و عقب قبل از لایه برداری شات در شکل 4 نشان داده شده است. شکل 4 نشان می دهد که دامنه زبری سطح دندان قبل از لایه برداری RZ1.6 میکرومتر از m-rz4.3 میکرومتر ； بعد از شلیک شلیک ، زبری افزایش می یابد ، و دامنه توزیع Rz2.3 میکرومتر m-rz6.7 قبل از letens in turnized in turnation ； μ mam-； μ 3 میکرومتر می تواند تقویت شود.

عوامل مؤثر بر زبری سطح دندان پس از لایه برداری شلیک

از این اصل می توان مشاهده کرد که سختی زیاد و شلیک با سرعت بالا چاله های بی شماری را بر روی سطح قسمت می گذارد ، که این منبع استرس فشاری باقیمانده است. در عین حال ، این چاله ها برای افزایش زبری سطح موظف هستند. مشخصات قطعات قبل از شات و پارامترهای فرآیند شات شات پس از لایه برداری شات ، بر زبری تأثیر می گذارد ، همانطور که در جدول 6 ذکر شده است. در بخش 3 این مقاله ، تحت چهار شرایط فرآیند ، زبری سطح دندان پس از افزایش شلیک به درجات مختلف افزایش می یابد. در این تست ، دو متغیر وجود دارد ، یعنی ناهمواری قبل از شات و پارامترهای فرآیند (استحکام اشباع یا پوشش) ، که نمی تواند به طور دقیق رابطه بین زبری لایه برداری پس از شات و هر عامل تأثیرگذار را تعیین کند. در حال حاضر ، بسیاری از محققان در این باره تحقیقاتی انجام داده اند ، و یک مدل پیش بینی نظری از زبری سطح پس از لایه برداری شات بر اساس شبیه سازی عنصر محدود ، که برای پیش بینی مقادیر ناهمواری مربوط به فرآیندهای مختلف پوستر شات استفاده می شود ، ارائه داده اند.

بر اساس تجربه واقعی و تحقیقات سایر محققان ، می توان حالت های تأثیر عوامل مختلف را همانطور که در جدول 6 نشان داده شده است حدس بزنید. می توان دریافت که زبری پس از لایه برداری شات به طور جامع تحت تأثیر بسیاری از عوامل قرار می گیرد ، که همچنین عوامل اصلی مؤثر بر استرس فشاری باقیمانده است. به منظور کاهش زبری پس از لایه برداری شات به فرض اطمینان از استرس فشاری باقیمانده ، تعداد زیادی از آزمایشات فرآیند لازم است تا به طور مداوم ترکیب پارامتر را بهینه کنند.

تأثیر زبری سطح دندان بر عملکرد NVH سیستم

قطعات دنده در سیستم انتقال پویا قرار دارند و زبری سطح دندان بر عملکرد NVH آنها تأثیر می گذارد. نتایج تجربی نشان می دهد که تحت همان بار و سرعت ، هرچه زبری سطح بیشتر باشد ، لرزش و سر و صدای سیستم بیشتر می شود. با افزایش بار و سرعت ، لرزش و سر و صدا آشکارتر افزایش می یابد.

در سالهای اخیر ، پروژه های کاهش دهنده انرژی جدید به سرعت افزایش یافته و روند توسعه سرعت بالا و گشتاور بزرگ را نشان می دهد. در حال حاضر ، حداکثر گشتاور کاهش دهنده انرژی جدید ما 354N · M و حداکثر سرعت 16000r در دقیقه است که در آینده به بیش از 20000R در دقیقه افزایش می یابد. در چنین شرایطی ، تأثیر افزایش زبری سطح دندان بر عملکرد NVH سیستم باید در نظر گرفته شود.

اقدامات بهبود برای زبری سطح دندان پس از لایه برداری شلیک

فرآیند لایه برداری شات پس از سنگ زنی چرخ دنده می تواند قدرت خستگی تماس سطح دندان دنده و مقاومت خستگی خمش ریشه دندان را بهبود بخشد. اگر این فرآیند به دلیل دلایل قدرت در فرآیند طراحی دنده مورد استفاده قرار گیرد ، برای توجه به عملکرد NVH سیستم ، زبری سطح دندان دنده بعد از لایه برداری شات می تواند از جنبه های زیر بهبود یابد:

الف پارامترهای فرآیند پوستی شات را بهینه کنید و تقویت زبری سطح دندان را پس از لایه برداری شات به فرض اطمینان از استرس فشاری باقیمانده کنترل کنید. این امر به تست های فرآیند زیادی نیاز دارد و تطبیق پذیری فرایند قوی نیست.

ب. فرآیند لایه برداری شلیک کامپوزیت اتخاذ می شود ، یعنی پس از اتمام لایه برداری شات استحکام عادی ، یک شات شات دیگر اضافه می شود. افزایش قدرت فرآیند شلیک شات معمولاً اندک است. نوع و اندازه مواد شات را می توان تنظیم کرد ، مانند شات سرامیکی ، شات شیشه ای یا شات سیم فلزی با اندازه کوچکتر.

ج. پس از لایه برداری شات ، فرآیندی مانند جلا دادن سطح دندان و هجوم رایگان اضافه می شود.

در این مقاله ، زبری سطح دندان از شرایط فرآیند لایه برداری شلیک شده و قسمتهای مختلف قبل و بعد از شات مورد بررسی قرار می گیرد و نتیجه گیری زیر بر اساس ادبیات ترسیم می شود:

◆ لایه برداری شات باعث افزایش زبری سطح دندان می شود ، که تحت تأثیر ویژگی های قطعات قبل از لایه برداری شات ، پارامترهای فرآیند لایه برداری شات و سایر عوامل قرار می گیرد و این عوامل همچنین عوامل اصلی مؤثر بر استرس فشاری باقیمانده است.

◆ تحت شرایط فرآیند تولید دسته ای موجود ، حداکثر زبری سطح دندان پس از لایه برداری شات 3.1 برابر قبل از لایه برداری شات است.

◆ افزایش زبری سطح دندان باعث افزایش لرزش و سر و صدای سیستم می شود. هرچه گشتاور و سرعت بیشتر باشد ، افزایش لرزش و سر و صدا آشکارتر خواهد بود.

◆ زبری سطح دندان پس از لایه برداری شات می تواند با بهینه سازی پارامترهای فرآیند شات شات ، لایه برداری شلیک کامپوزیت ، اضافه کردن جلا دادن یا هجوم رایگان بعد از لایه برداری شات و غیره بهبود یابد. بهینه سازی پارامترهای فرآیند لایه برداری شات پیش بینی می شود که تقویت زبری را به حدود 1.5 بار کنترل کند.