Parechje parte dii novi ingranaggi riduttori d'energiaèingranaggi automobilisticiU prugettu richiede a pallinatura dopu a rettifica di l'ingranaggi, chì deteriorerà a qualità di a superficia di u dente, è ancu affetterà e prestazioni NVH di u sistema. Questu articulu studia a rugosità di a superficia di u dente in diverse cundizioni di u prucessu di pallinatura è diverse parti prima è dopu a pallinatura. I risultati mostranu chì a pallinatura aumenterà a rugosità di a superficia di u dente, chì hè influenzata da e caratteristiche di e parti, i parametri di u prucessu di pallinatura è altri fattori; In e cundizioni esistenti di u prucessu di pruduzzione in lotti, a rugosità massima di a superficia di u dente dopu a pallinatura hè 3,1 volte quella prima di a pallinatura. L'influenza di a rugosità di a superficia di u dente nantu à e prestazioni NVH hè discussa, è sò pruposte e misure per migliurà a rugosità dopu a pallinatura.

In u cuntestu sopra, questu articulu tratta i trè aspetti seguenti:

Influenza di i parametri di u prucessu di pallinatura nantu à a rugosità di a superficia di u dente;

U gradu di amplificazione di a pallinatura nantu à a rugosità di a superficia di u dente in e cundizioni esistenti di u prucessu di pruduzzione in batch;

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

A pallinatura si riferisce à u prucessu in u quale numerosi picculi prughjettili cù alta durezza è muvimentu à alta velocità colpiscenu a superficia di e parte. Sottu à l'impattu à alta velocità di u prughjettu, a superficia di a parte pruducerà fosse è si verificarà una deformazione plastica. L'urganisazioni intornu à e fosse resisteranu à sta deformazione è genereranu tensioni di compressione residuale. A sovrapposizione di numerose fosse formerà un stratu uniforme di tensione di compressione residuale nantu à a superficia di a parte, migliurendu cusì a resistenza à a fatica di a parte. Sicondu u modu di ottene alta velocità per colpu, a pallinatura hè generalmente divisa in pallinatura à aria compressa è pallinatura centrifuga, cum'è mostratu in a Figura 1.

A pallinatura à aria compressa usa aria compressa cum'è putenza per spruzzà i pallini da a pistola; A sabbiatura centrifuga usa un mutore per fà girà a girante à alta velocità per lancià i pallini. I parametri chjave di u prucessu di pallinatura includenu a forza di saturazione, a cupertura è e proprietà di u mezu di pallinatura (materiale, dimensione, forma, durezza). A forza di saturazione hè un parametru per caratterizà a forza di pallinatura, chì hè espressa da l'altezza di l'arcu (vale à dì u gradu di piegatura di u pezzu di prova Almen dopu a pallinatura); U tassu di cupertura si riferisce à u rapportu trà l'area cuperta da a fossa dopu a pallinatura è l'area tutale di l'area pallinata; I mezi di pallinatura cumunemente usati includenu pallini di taglio di filu d'acciaio, pallini d'acciaio fusi, pallini di ceramica, pallini di vetru, ecc. A dimensione, a forma è a durezza di i mezi di pallinatura sò di diversi gradi. I requisiti generali di u prucessu per e parti di l'albero di trasmissione sò mostrati in a Tabella 1.

A parte di prova hè l'ingranaggio di l'alberu intermediu 1/6 di un prughjettu ibridu. A struttura di l'ingranaggio hè mostrata in a Figura 2. Dopu a macinazione, a microstruttura di a superficia di u dente hè di Gradu 2, a durezza superficiale hè 710HV30, è a prufundità effettiva di u stratu di indurimentu hè 0,65 mm, tuttu què in i requisiti tecnichi. A rugosità di a superficia di u dente prima di a pallinatura hè mostrata 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 u dente prima di a pallinatura hè bona, è a curva di u prufilu di u dente hè liscia.

Pianu di prova è parametri di prova

Una macchina di pallinatura à aria compressa hè aduprata in a prova. A causa di e cundizioni di prova, hè impussibile di verificà l'impattu di e proprietà di u mediu di pallinatura (materiale, dimensione, durezza). Dunque, e proprietà di u mediu di pallinatura sò custanti in a prova. Solu l'impattu di a forza di saturazione è di a cupertura nantu à a rugosità di a superficia di u dente dopu a pallinatura hè verificatu. Vede a Tabella 2 per u schema di prova. U prucessu specificu di determinazione di i parametri di prova hè u seguente: tracciate a curva di saturazione (Figura 3) attraversu a prova di u cuponu Almen per determinà u puntu di saturazione, in modu da bluccà a pressione di l'aria compressa, u flussu di grani d'acciaio, a velocità di muvimentu di l'ugellu, a distanza di l'ugellu da e parti è altri parametri di l'equipaggiu.

risultatu di a prova

I dati di a rugosità di a superficia di u dente dopu a pallinatura sò mostrati in a Tavula 3, è a precisione di u prufilu di u dente hè mostrata in a Tavula 4. Si pò vede chì sottu à e quattru cundizioni di pallinatura, a rugosità di a superficia di u dente aumenta è a curva di u prufilu di u dente diventa concava è convessa dopu a pallinatura. U rapportu trà a rugosità dopu a spruzzatura è a rugosità prima di a spruzzatura hè adupratu per caratterizà l'ingrandimentu di a rugosità (Tavula 3). Si pò vede chì l'ingrandimentu di a rugosità hè differente sottu à e quattru cundizioni di prucessu.

Seguimentu in batch di l'ingrandimentu di a rugosità di a superficia di u dente per pallinatura

I risultati di i testi in a Sezione 3 mostranu chì a rugosità di a superficia di u dente aumenta in diversi gradi dopu a pallinatura cù diversi prucessi. Per capisce cumpletamente l'amplificazione di a pallinatura nantu à a rugosità di a superficia di u dente è aumentà u numeru di campioni, sò stati selezziunati 5 articuli, 5 tipi è 44 pezzi in tutale, per seguità a rugosità prima è dopu a pallinatura in e cundizioni di u prucessu di pallinatura di pruduzzione in lotti. Vede a Tabella 5 per l'infurmazioni fisiche è chimiche è l'infurmazioni nantu à u prucessu di pallinatura di i pezzi tracciati dopu a rettifica di l'ingranaggi. I dati di rugosità è ingrandimentu di e superfici di i denti anteriori è posteriori prima di a pallinatura sò mostrati in a Fig. 4. A Figura 4 mostra chì a gamma di rugosità di a superficia di u dente 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 amplificata finu à 3,1 volte prima di a pallinatura.

Fattori chì influenzanu a rugosità di a superficia di u dente dopu a pallinatura

Da u principiu di a pallinatura, si pò vede chì l'alta durezza è u muvimentu à alta velocità di i grani lascianu innumerevoli buchi nantu à a superficia di a parte, chì hè a fonte di stress di compressione residuale. À u listessu tempu, sti buchi sò destinati à aumentà a rugosità di a superficia. E caratteristiche di e parte prima di a pallinatura è i parametri di u prucessu di pallinatura influenzeranu a rugosità dopu a pallinatura, cum'è indicatu in a Tabella 6. In a Sezione 3 di questu articulu, sottu à e quattru cundizioni di prucessu, a rugosità di a superficia di u dente dopu a pallinatura aumenta à diversi gradi. In questu test, ci sò duie variabili, vale à dì, a rugosità prima di a pallinatura è i parametri di prucessu (forza di saturazione o cupertura), chì ùn ponu micca determinà accuratamente a relazione trà a rugosità dopu a pallinatura è ogni singulu fattore d'influenza. Attualmente, parechji studiosi anu fattu ricerche nantu à questu, è anu prupostu un mudellu di predizione teoricu di a rugosità di a superficia dopu a pallinatura basatu annantu à a simulazione à elementi finiti, chì hè adupratu per prevede i valori di rugosità currispondenti di diversi prucessi di pallinatura.

Basatu annantu à l'esperienza attuale è a ricerca di altri studiosi, i modi d'influenza di diversi fattori ponu esse speculati cum'è mostratu in a Tavula 6. Si pò vede chì a rugosità dopu a pallinatura hè cumpletamente affettata da parechji fattori, chì sò ancu i fattori chjave chì influenzanu a tensione di compressione residuale. Per riduce a rugosità dopu a pallinatura cù u premessa di assicurà a tensione di compressione residuale, hè necessariu un gran numeru di testi di prucessu per ottimizà continuamente a cumbinazione di parametri.

Influenza di a rugosità di a superficia di i denti nantu à e prestazioni NVH di u sistema

I pezzi di l'ingranaggi sò in u sistema di trasmissione dinamica, è a rugosità di a superficia di u dente affetterà e so prestazioni NVH. I risultati sperimentali mostranu chì sottu à listessa carica è velocità, più grande hè a rugosità di a superficia, più grande hè a vibrazione è u rumore di u sistema; Quandu a carica è a velocità aumentanu, a vibrazione è u rumore aumentanu più evidentemente.

In l'ultimi anni, i prughjetti di novi riduttori d'energia sò aumentati rapidamente, è mostranu a tendenza di sviluppu di alta velocità è grande coppia. Attualmente, a coppia massima di u nostru novu riduttore d'energia hè 354N · m, è a velocità 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 di i denti nantu à e prestazioni NVH di u sistema deve esse cunsiderata.

Misure di miglioramentu per a rugosità di a superficia di i denti dopu a pallinatura

U prucessu di pallinatura dopu a rettifica di l'ingranaggi pò migliurà a resistenza à a fatica di cuntattu di a superficia di u dente di l'ingranaggi è a resistenza à a fatica di flessione di a radica di u dente. Sè stu prucessu deve esse adupratu per ragioni di resistenza in u prucessu di cuncepimentu di l'ingranaggi, per tene contu di e prestazioni NVH di u sistema, a rugosità di a superficia di u dente di l'ingranaggi dopu a pallinatura pò esse migliurata da i seguenti aspetti:

a. Ottimizà i parametri di u prucessu di pallinatura, è cuntrullà l'amplificazione di a rugosità di a superficia di u dente dopu a pallinatura cù a premessa di assicurà a tensione di cumpressione residuale. Questu richiede assai testi 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 nurmale hè cumpletata, si aghjusta un'altra pallinatura. A forza aumentata di u prucessu di pallinatura hè generalmente chjuca. U tipu è a dimensione di i materiali di i grani ponu esse aghjustati, cum'è i grani di ceramica, i grani di vetru o i grani tagliati à filu d'acciaiu cù dimensioni più chjuche.

c. Dopu a pallinatura, sò aghjunti prucessi cum'è a lucidatura di a superficia di i denti è a levigatura libera.

In questu articulu, hè studiata a rugosità di a superficia di u dente in diverse cundizioni di u prucessu di pallinatura è diverse parti prima è dopu a pallinatura, è e seguenti cunclusioni sò tratte basate nantu à a literatura:

◆ A pallinatura aumenterà a rugosità di a superficia di u dente, chì hè affettata da e caratteristiche di e parte prima di a pallinatura, i parametri di u prucessu di pallinatura è altri fattori, è questi fattori sò ancu i fattori chjave chì affettanu a tensione di compressione residuale;

◆ In e cundizioni esistenti di u prucessu di pruduzzione in batch, a rugosità massima di a superficia di u dente dopu a pallinatura hè 3,1 volte quella prima di a pallinatura;

◆ L'aumentu di a rugosità di a superficia di i denti aumenterà a vibrazione è u rumore di u sistema. Più grande hè a coppia è a velocità, più evidente hè l'aumentu di vibrazione è di rumore;

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