Parechje parti dii novi riduttori di energiaèingranaggi di l'automobileprughjettu necessitanu shot peening dopu à grinding gear, chì vi deteriorate a qualità di a superficia denti, è ancu affettanu u rendiment NVH di u sistema. Stu documentu studia a rugosità di a superficia dentale di diverse cundizioni di prucessu di pallinatura è e diverse parti prima è dopu a pallinatura. I risultati mostranu chì u peening shot aumenterà a rugosità di a superficia dentale, chì hè affettata da e caratteristiche di e parti, i paràmetri di u prucessu di shot peening è altri fattori; Sottu à e cundizioni di prucessu di pruduzzione in batch esistenti, a rugosità massima di a superficia dentale dopu a pallinatura hè 3,1 volte quella prima di a pallinatura. L'influenza di a rugosità di a superficia dentale nantu à u rendiment di NVH hè discututa, è e misure per migliurà a rugosità dopu a pallinatura sò pruposte.

Sottu à u fondu sopra, stu documentu discute da i trè aspetti seguenti:

Influenza di i paràmetri di u prucessu di pallinatura nantu à a rugosità di a superficia dentale;

U gradu di amplificazione di sparghjera nantu à a rugosità di a superficia dentale in e cundizioni di u prucessu di produzzione in batch esistenti;

Impattu di l'aumentu di a rugosità di a superficia dentale nantu à u rendiment NVH è e misure per migliurà a rugosità dopu a pallinatura.

Shot peening si riferisce à u prucessu in u quale numerosi prughjetti chjuchi cù alta durezza è movimentu à alta velocità colpivanu a superficia di e parti. Sottu à l'impattu d'alta veloce di u projectile, a superficia di a parte pruducerà pits è a deformazione plastica si verifica. L'urganisazioni attornu à i fossi resisteranu à sta deformazione è generanu stress compressive residuale. A sovrapposizione di numerosi fossi formarà una strata di stress compressiva residuale uniforme nantu à a superficia di a parte, migliurà cusì a forza di fatigue di a parte. Sicondu a manera di ottene l'alta velocità per spara, a pallinatura hè generalmente divisa in pallinatura à aria compressa è pallinatura centrifuga, cum'è mostra in Figura 1.

A pallinatura di l'aria compressa piglia l'aria cumpressu cum'è putenza per spruverà u colpo da a pistola; A sparatura centrifuga usa un mutore per guidà l'impeller per rotà à alta velocità per lancià u colpo. I paràmetri chjave di u prucessu di a pallinatura includenu a forza di saturazione, a copertura è e proprietà medie di pallinatura (materiale, dimensione, forma, durezza). A forza di saturazione hè un paràmetru per caratterizà a forza di pallinatura, chì hè spressione da l'altitudine di l'arcu (vale à dì u gradu di curvatura di u pezzu di prova Almen dopu a pallinatura); A tarifa di cobertura si riferisce à u rapportu di l'area coperta da a fossa dopu a pallinatura à l'area tutale di l'area di u focu; I media di pallinatura comunemente usati includenu u filu d'acciaio di taglio, u colpu d'acciaio cast, u colpu di ceramica, u vetru di vetru, etc. A dimensione, a forma è a durezza di i media shot peening sò di diversi gradi. I requisiti generali di prucessu per e parti di l'arbureti di trasmissione sò mostrati in a Tabella 1.

A parte di prova hè l'ingranaggio di l'arbulu intermediu 1/6 di un prughjettu hibridu. A struttura di l'ingranaggi hè mostrata in a Figura 2. Dopu a macinazione, a microstruttura di a superficia di i denti hè Grade 2, a durezza di a superficia hè 710HV30, è a prufundità di a strata di indurimentu efficace hè 0,65 mm, tuttu in i requisiti tecnichi. A rugosità di a superficia di i denti prima di a peening hè indicata in a Tabella 3, è a precisione di u prufilu di u dente hè mostrata in a Tabella 4. Si pò vede chì a rugosità di a superficia di i denti prima di a peening hè bona, è a curva di u prufilu di u dente hè liscia.

Pianu di prova è parametri di prova

In a prova hè aduprata una macchina di pallinatura à aria compressa. A causa di e cundizioni di prova, hè impussibile di verificà l'impattu di e pruprietà media di shot peening (materiale, dimensione, durezza). Per quessa, e pruprietà di u mediu shot peening sò custanti in a prova. Solu l'impattu di a forza di saturazione è di a cobertura nantu à a rugosità di a superficia dentale dopu a pallinatura hè verificatu. Vede u Tabella 2 per u schema di prova. U prucessu di determinazione specificu di i paràmetri di prova hè u seguitu: tracciate a curva di saturazione (Figura 3) attraversu a prova di coupon Almen per determinà u puntu di saturazione, in modu di chjappà a pressione di l'aria compressa, u flussu di colpu d'acciaio, a velocità di muvimentu di l'ugelli, a distanza di l'ugelli da e parti. è altri paràmetri di l'equipaggiu.

risultatu di prova

I dati di rugosità di a superficia di u dente dopu à a pallinatura sò mostrati in a Tabella 3, è a precisione di u prufilu di u dente hè mostrata in a Tabella 4. Si pò vede chì sottu à e quattru cundizioni di peening, a rugosità di a superficia di u dente aumenta è a curva di u prufilu di u dente diventa cuncave è cunvessu dopu a pallinatura. U rapportu di a rugosità dopu à spraying à a rugosità prima di spraying hè utilizatu per caratterizà l'ingrandimentu di rugosità (Table 3). Pò esse vistu chì l'ingrandimentu di rugosità hè diversu sottu à e quattru cundizioni di prucessu.

Tracciamentu di lotti di l'ingrandimentu di a rugosità di a superficia dentale per Shot Peening

I risultati di a prova in a Sezione 3 mostranu chì a rugosità di a superficia dentale aumenta in varii gradi dopu a pallinatura cù diversi prucessi. Per capiscenu cumplettamente l'amplificazione di shot peening nantu à a rugosità di a superficia dentale è aumentà u nùmeru di campioni, 5 elementi, 5 tipi è 44 parti in totale, sò stati scelti per seguità a rugosità prima è dopu à shot peening in e cundizioni di batch production shot. prucessu di peening. Vede a Tabella 5 per l'infurmazioni fisiche è chimiche è l'infurmazioni di u prucessu di pallinatura di e parti tracciate dopu a smerigliatura di ingranaggi. I dati di rugosità è ingrandimentu di e superfici di denti frontali è posteriori prima di a pallinatura sò mostrati in Fig. 4. A figura 4 mostra chì a gamma di rugosità di a superficia di denti prima di a pallinatura hè Rz1.6 μ m-Rz4.3 μ m ； Dopu a pallinatura, a rugosità aumenta, è a gamma di distribuzione hè Rz2.3 μ m-Rz6.7 μ m ； A rugosità massima pò esse amplificatu à 3,1 volte prima di pallinatura.

Fattori chì influenzanu a rugosità di a superficia dentale dopu a pallinatura

Si pò esse vistu da u principiu di shot peening chì l 'alta durezza è high-vitezza muvimenti colpu lassa innumerable fossi nant'à a superficia parte, chì hè a surgente di stress compressive residual. À u listessu tempu, sti fossi sò obligati à aumentà a rugosità di a superficia. E caratteristiche di e parti prima di a pallinatura è i paràmetri di u prucessu di pallinatura affettanu a rugosità dopu a pallinatura, cum'è elencata in a Tabella 6. In a Sezione 3 di stu documentu, sottu à e quattru cundizioni di prucessu, a rugosità di a superficia dentale dopu a pallinatura aumenta à . gradi diversi. In questa prova, ci sò duie variàbili, à dì, a rugosità pre shot è i paràmetri di prucessu (forza di saturazione o copertura), chì ùn ponu micca determinà accuratamente a relazione trà a rugosità post shot peening è ogni unicu fattore d'influenza. Attualmente, parechji studiosi anu fattu una ricerca nantu à questu, è mette in avanti un mudellu di prediczione teorica di a rugosità di a superficia dopu a peening shot basata nantu à a simulazione di l'elementu finitu, chì hè utilizatu per predichendu i valori di rugosità currispundenti di diversi prucessi di peening.

Basatu nantu à l'esperienza attuale è a ricerca di l'altri studiosi, i modi di influenza di varii fatturi ponu esse speculati cum'è mostra in a Tabella 6. Si pò vede chì a rugosità dopu a peening shot hè cumpletamenti affettata da parechji fatturi, chì sò ancu i fatturi chjave. influenza u stress di compressione residuale. Per riduce a rugosità dopu a pallinatura nantu à a premessa di assicurà a tensione di compressione residuale, un gran numaru di teste di prucessu hè necessariu per ottimisà continuamente a cumminazione di parametri.

Influenza di a rugosità di a superficia dentale nantu à u rendiment NVH di u sistema

E parti di l'ingranaggi sò in u sistema di trasmissione dinamica, è a rugosità di a superficia di i denti influenzerà a so prestazione NVH. I risultati spirimintali mostranu chì sottu a stessa carica è a velocità, più grande hè a rugosità di a superficia, più grande a vibrazione è u rumore di u sistema; Quandu a carica è a velocità aumentanu, a vibrazione è u rumore aumentanu più ovviamente.

Nta l'ultimi anni, i prughjetti di novi riduttori di energia anu aumentatu rapidamente, è mostranu a tendenza di sviluppu di l'alta velocità è di grande torque. Attualmente, u torque massimu di u nostru novu riduttore di energia hè 354N · m, è a vitezza massima hè 16000r/min, chì serà aumentata à più di 20000r/min in u futuru. In tali cundizioni di travagliu, l'influenza di l'aumentu di a rugosità di a superficia dentale nantu à u rendiment NVH di u sistema deve esse cunsideratu.

Misure di migliurà per a rugosità di a superficia dentale dopu a pallinatura

U prucessu di peening shot dopu a grinding gear pò migliurà a forza di fatigue di cuntattu di a superficia di u dente di l'ingranaggio è a forza di fatigue di curvatura di a radica di u dente. Se stu prucessu deve esse usatu per ragioni di forza in u prucessu di cuncepimentu di l'ingranaggi, per piglià in considerazione u rendimentu NVH di u sistema, a rugosità di a superficia di i denti di l'ingranaggi dopu a pallinatura pò esse migliurata da i seguenti aspetti:

a. Ottimisate i paràmetri di u prucessu di pallinatura, è cuntrullà l'amplificazione di a rugosità di a superficia dentale dopu a pallinatura nantu à a premessa di assicurà a tensione di compressione residuale. Questu hè bisognu di assai prucessi di prucessu, è a versatilità di u prucessu ùn hè micca forte.

b. U prucessu di pallinatura cumpostu hè aduttatu, vale à dì, dopu chì a pallinatura di forza normale hè finita, hè aghjuntu un altru peening. A forza aumentata di u prucessu di pallinatura hè generalmente chjuca. U tipu è a dimensione di i materiali di colpu pò esse aghjustati, cum'è u colpu di ceramica, u colpu di vetru o u filu d'acciaio tagliatu cù taglia più chjuca.

c. Dopu a pallinatura, i prucessi cum'è a lucidatura di a superficia dentale è l'affilatura libera sò aghjuntu.

In questu documentu, a rugosità di a superficia di i denti di e diverse cundizioni di prucessu di pallinatura è e diverse parti prima è dopu a pallinatura hè studiata, è e seguenti cunclusioni sò tratte in basa di a literatura:

◆ Shot peening aumenterà a rugosità di a superficia di i denti, chì hè affettata da e caratteristiche di e parti prima di a pallinatura, i paràmetri di u prucessu di pallinatura è altri fattori, è questi fattori sò ancu i fatturi chjave chì affettanu u stress compressive residuale;

◆ Sottu à e cundizioni di prucessu di pruduzzione in batch esistenti, a rugosità massima di a superficia dentale dopu a pallinatura hè 3,1 volte quella prima di a pallinatura;

◆ L'aumentu di a rugosità di a superficia dentale aumenterà a vibrazione è u rumore di u sistema. U più grande u torque è a velocità, u più ovvi l'aumentu di a vibrazione è u rumore;

◆ A rugosità di a superficia dentale dopu a pallinatura pò esse migliurata ottimizendu i paràmetri di u prucessu di pallinatura, a pallinatura composita, aghjunghjendu lucidatura o levigatura libera dopu a pallinatura, etc. L'ottimisazione di i paràmetri di u prucessu di pallinatura hè prevista per cuntrullà l'amplificazione di rugosità à circa 1,5 volte.