Muitas partes deA nova engrenagem de redutor de energiaeengrenagens automotivasO projeto requer peening após a moagem da engrenagem, que deteriorará a qualidade da superfície do dente e até afetará o desempenho da NVH do sistema. Este artigo estuda a rugosidade da superfície do dente de diferentes condições do processo de peening de tiro e peças diferentes antes e depois do peening. Os resultados mostram que o peening de tiro aumentará a rugosidade da superfície do dente, que é afetada pelas características das peças, parâmetros do processo de peenagem e outros fatores; Sob as condições existentes do processo de produção em lote, a rugosidade máxima da superfície do dente após o peening é 3,1 vezes que antes do peening. A influência da rugosidade da superfície dentária no desempenho da NVH é discutida e as medidas para melhorar a rugosidade após o peening de tiro são propostas.

No fundo acima, este artigo discute dos três aspectos a seguir:

Influência dos parâmetros do processo de peening de tiro na rugosidade da superfície do dente;

O grau de amplificação do peening de tiro na rugosidade da superfície do dente sob as condições existentes do processo de produção em lote;

Impacto do aumento da rugosidade da superfície do dente no desempenho e medidas da NVH para melhorar a rugosidade após o peening.

O Peening refere-se ao processo em que numerosos pequenos projéteis com alta dureza e movimento de alta velocidade atingem a superfície das peças. Sob o impacto em alta velocidade do projétil, a superfície da peça produzirá poços e ocorrerá deformação plástica. As organizações ao redor dos poços resistirão a essa deformação e gerarão estresse compressivo residual. A sobreposição de numerosos fossas formará uma camada de tensão compressiva residual uniforme na superfície da peça, melhorando assim a força da fadiga da peça. De acordo com a maneira de obter alta velocidade por tiro, o peening de tiro é geralmente dividido em peening de ar comprimido e peening de tiro centrífugo, como mostra a Figura 1.

O peening de ar comprimido toma ar comprimido como energia para pulverizar o tiro da arma; O tiro centrífugo de jateamento usa um motor para acionar o impulsor para girar em alta velocidade para jogar o tiro. Os principais parâmetros do processo de peening de tiro incluem resistência à saturação, cobertura e propriedades de médio portador (material, tamanho, forma, dureza). A resistência à saturação é um parâmetro para caracterizar a força de peening de tiro, que é expressa pela altura do arco (ou seja, o grau de flexão do peito de almen após o peening); A taxa de cobertura refere -se à proporção da área coberta pelo poço após o tiro, peenando até a área total da área peened; Os meios de peening de tiro comumente usados ​​incluem tiro de corte de arame de aço, tiro de aço fundido, tiro de cerâmica, tiro de vidro, etc. O tamanho, a forma e a dureza dos meios de Peening Shot são de graus diferentes. Os requisitos de processo geral para peças de eixo de transmissão são mostrados na Tabela 1.

A parte do teste é a engrenagem do eixo intermediário 1/6 de um projeto híbrido. A estrutura da engrenagem é mostrada na Figura 2. Após a moagem, a microestrutura da superfície dentária é de grau 2, a dureza da superfície é de 710HV30 e a profundidade efetiva da camada de endurecimento é de 0,65 mm, tudo dentro dos requisitos técnicos. A rugosidade da superfície do dente antes do peening é mostrada na Tabela 3 e a precisão do perfil do dente é mostrada na Tabela 4. Pode -se observar que a rugosidade da superfície do dente antes do peening é boa e a curva do perfil do dente é lisa.

Plano de teste e parâmetros de teste

A máquina de peening de tiro de ar comprimida é usada no teste. Devido às condições de teste, é impossível verificar o impacto das propriedades médias de peening de tiro (material, tamanho, dureza). Portanto, as propriedades do meio de peening de tiro são constantes no teste. Somente o impacto da força de saturação e cobertura na rugosidade da superfície do dente após o peening é verificado. Consulte a Tabela 2 para o esquema de teste. O processo de determinação específico dos parâmetros de teste é o seguinte: desenhe a curva de saturação (Figura 3) através do teste de cupom de Almen para determinar o ponto de saturação, de modo a bloquear a pressão do ar comprimida, o fluxo de tiro de aço, a velocidade de movimento do bico, a distância do bico de peças e outros parâmetros de equipamento.

resultado do teste

Os dados da rugosidade da superfície do dente após o peening são mostrados na Tabela 3 e a precisão do perfil do dente é mostrada na Tabela 4. Pode -se observar que, nas quatro condições de peening, a rugosidade da superfície do dente aumenta e a curva do perfil do dente se torna côncava e convexa após o peening. A proporção da rugosidade após a pulverização da rugosidade antes da pulverização é usada para caracterizar a ampliação da rugosidade (Tabela 3). Pode -se observar que a ampliação da rugosidade é diferente nas quatro condições do processo.

Rastreamento em lote da ampliação da rugosidade da superfície do dente por peening

O teste resulta na seção 3 mostra que a rugosidade da superfície do dente aumenta em graus variados após o peening com diferentes processos. Para entender completamente a amplificação do peening de tiro na rugosidade da superfície do dente e aumentar o número de amostras, 5 itens, 5 tipos e 44 partes no total, foram selecionados para rastrear a rugosidade antes e depois do peening sob as condições de produção de produção de produção. Consulte a Tabela 5 para obter as informações físicas e químicas e o processo de peening do processo de peças de peças rastreadas após a moagem da engrenagem. Dados de rugosidade e ampliação das superfícies de dente dianteiro e traseiro antes da peening são mostrados na Fig. 4. A Figura 4 mostra que a faixa de rugosidade da superfície do dente antes do peening é rz1,6 μm-rz4.3 μm após o peenamento de tiro, o riquevamento aumenta e a faixa de distribuição é ruz2,3 μl mpl to slz6.7 μm m ； ； ； ； ； ； ； μm rz6.7 µm m ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； μm 1 ； ； ； ； ； ； ； μm 1 µm 1

Fatores de influência da rugosidade da superfície dos dentes após o peenário

Pode ser visto a partir do princípio do peening de tiro, que a alta dureza e as folhas de tiro em movimento em alta velocidade inúmeras folhas inumeráveis ​​na superfície da peça, que é a fonte de tensão compressiva residual. Ao mesmo tempo, esses poços devem aumentar a rugosidade da superfície. As características das partes antes do peening e os parâmetros do processo de peening de tiro afetarão a rugosidade após o peening, conforme listado na Tabela 6. Na Seção 3 deste artigo, nas quatro condições do processo, a rugosidade da superfície do dente após o peening aumenta em diferentes graus. Neste teste, existem duas variáveis, a saber, os parâmetros de rugosidade e processo de pré -tiro (força ou cobertura de saturação), que não podem determinar com precisão a relação entre a rugosidade pós -peenagem e cada fator de influência. Atualmente, muitos estudiosos fizeram pesquisas sobre isso e apresentaram um modelo de previsão teórico de rugosidade da superfície após o peening de tiro com base na simulação de elementos finitos, que é usada para prever os valores de rugosidade correspondentes de diferentes processos de peening.

Com base na experiência real e na pesquisa de outros estudiosos, os modos de influência de vários fatores podem ser especulados como mostrado na Tabela 6. Pode -se observar que a rugosidade após o peening de tiro é afetada de maneira abrangente por muitos fatores, que também são os principais fatores que afetam o estresse compressivo residual. Para reduzir a rugosidade após o peening com a premissa de garantir a tensão de compressão residual, é necessário um grande número de testes de processo para otimizar continuamente a combinação de parâmetros.

Influência da rugosidade da superfície do dente no desempenho da NVH do sistema

As peças de engrenagem estão no sistema de transmissão dinâmica e a rugosidade da superfície do dente afetará o desempenho do NVH. Os resultados experimentais mostram que, sob a mesma carga e velocidade, quanto maior a rugosidade da superfície, maior a vibração e o ruído do sistema; Quando a carga e a velocidade aumentam, a vibração e o ruído aumentam mais obviamente.

Nos últimos anos, os projetos de novos redutores de energia aumentaram rapidamente e mostram a tendência de desenvolvimento de alta velocidade e grande torque. Atualmente, o torque máximo do nosso novo redutor de energia é de 354n · m, e a velocidade máxima é de 16000r/min, que será aumentada para mais de 20000r/min no futuro. Sob tais condições de trabalho, a influência do aumento da rugosidade da superfície dentária no desempenho da NVH do sistema deve ser considerada.

Medidas de melhoria para a rugosidade da superfície do dente após o peenário

O processo de peening de tiro após a moagem da engrenagem pode melhorar a resistência à fadiga do contato da superfície do dente da engrenagem e a resistência à fadiga da flexão da raiz do dente. Se esse processo deve ser usado devido a razões de força no processo de design de engrenagens, a fim de considerar o desempenho da NVH do sistema, a rugosidade da superfície do dente da engrenagem após o peening pode ser melhorada dos seguintes aspectos:

um. Otimize os parâmetros do processo de peening de tiro e controla a amplificação da rugosidade da superfície do dente após o peening com a premissa de garantir a tensão de compressão residual. Isso requer muitos testes de processo, e a versatilidade do processo não é forte.

b. O processo de peening composto é adotado, ou seja, após a conclusão do peening de força normal, outro peening é adicionado. O aumento da força do processo de peenador é geralmente pequeno. O tipo e o tamanho dos materiais de tiro podem ser ajustados, como tiro de cerâmica, tiro de vidro ou arame de aço, com tamanho menor.

c. Após o peening, processos como polimento da superfície dentária e aprimoramento livre são adicionados.

Neste artigo, a rugosidade da superfície dos dentes de diferentes condições do processo de peening de tiro e diferentes partes antes e depois do peening é estudada, e as seguintes conclusões são tiradas com base na literatura:

◆ O peening de tiro aumentará a rugosidade da superfície do dente, que é afetada pelas características das peças antes do peening, os parâmetros do processo de peening e outros fatores, e esses fatores também são os principais fatores que afetam o estresse compressivo residual;

◆ Nas condições existentes do processo de produção em lote, a rugosidade máxima da superfície do dente após o peening é 3,1 vezes que antes do peening;

◆ O aumento da rugosidade da superfície do dente aumentará a vibração e o ruído do sistema. Quanto maior o torque e a velocidade, mais óbvio o aumento de vibração e ruído;

◆ A rugosidade da superfície do dente após o peening de tiro pode ser melhorada, otimizando os parâmetros do processo de peening de tiro, peening composto, adicionando polimento ou aprimoramento livre após o peening, etc. A otimização dos parâmetros do processo de peening deve controlar a amplificação da rugosidade para cerca de 1,5 vezes.