หลายส่วนของเกียร์ตัวลดพลังงานใหม่และเกียร์ยานยนต์โครงการต้องการการยิง peening หลังจากการบดเกียร์ซึ่งจะลดคุณภาพของพื้นผิวฟันและแม้กระทั่งส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของ NVH ของระบบ บทความนี้ศึกษาความขรุขระของพื้นผิวฟันของสภาพกระบวนการ peening ที่แตกต่างกันและส่วนต่าง ๆ ก่อนและหลังการยิง peening ผลการวิจัยพบว่าการยิง peening จะเพิ่มความขรุขระของพื้นผิวฟันซึ่งได้รับผลกระทบจากลักษณะของชิ้นส่วนพารามิเตอร์กระบวนการ peening shot และปัจจัยอื่น ๆ ภายใต้เงื่อนไขกระบวนการผลิตแบทช์ที่มีอยู่ความขรุขระของพื้นผิวฟันสูงสุดหลังจากการยิง peening คือ 3.1 เท่าก่อนที่จะยิง อิทธิพลของความขรุขระของพื้นผิวฟันที่มีต่อประสิทธิภาพของ NVH ถูกกล่าวถึงและมีการเสนอมาตรการในการปรับปรุงความขรุขระหลังจากเสนอการยิง peening

ภายใต้พื้นหลังด้านบนบทความนี้กล่าวถึงสามด้านต่อไปนี้:

อิทธิพลของพารามิเตอร์กระบวนการช็อตช็อตต่อความขรุขระของพื้นผิวฟัน;

ระดับการขยายของการยิง peening บนพื้นผิวความขรุขระของฟันภายใต้เงื่อนไขกระบวนการผลิตแบทช์ที่มีอยู่;

ผลกระทบของความขรุขระของพื้นผิวฟันที่เพิ่มขึ้นต่อประสิทธิภาพของ NVH และมาตรการเพื่อปรับปรุงความขรุขระหลังจากการยิง

Peening shot หมายถึงกระบวนการที่ขีปนาวุธขนาดเล็กจำนวนมากที่มีความแข็งสูงและการเคลื่อนไหวความเร็วสูงกระทบพื้นผิวของชิ้นส่วน ภายใต้ผลกระทบความเร็วสูงของกระสุนปืนพื้นผิวของชิ้นส่วนจะผลิตหลุมและการเสียรูปพลาสติกจะเกิดขึ้น องค์กรรอบ ๆ หลุมจะต่อต้านการเสียรูปนี้และสร้างความเครียดจากการบีบอัดที่เหลือ การซ้อนทับของหลุมจำนวนมากจะก่อให้เกิดชั้นความเครียดแรงอัดที่เหลืออยู่บนพื้นผิวของชิ้นส่วนซึ่งจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงของความเมื่อยล้าของชิ้นส่วน ตามวิธีการได้รับความเร็วสูงโดยการยิงการยิง peening โดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็น peening shot air peening และ peening centrifugal shot ดังแสดงในรูปที่ 1

การบีบอัดอากาศช็อตเพนจะใช้อากาศที่ถูกบีบอัดเป็นพลังงานในการพ่นยิงจากปืน การยิงแบบแรงเหวี่ยงยิงใช้มอเตอร์ในการขับเคลื่อนใบพัดเพื่อหมุนด้วยความเร็วสูงเพื่อโยนช็อต พารามิเตอร์กระบวนการสำคัญของการยิงแบบช็อตรวมถึงความแข็งแรงของความอิ่มตัวความครอบคลุมและคุณสมบัติการถ่ายภาพปานกลาง (วัสดุขนาดรูปร่างรูปร่างความแข็ง) ความแข็งแรงของความอิ่มตัวเป็นพารามิเตอร์ในการจำแนกลักษณะความแข็งแรงของการยิงซึ่งแสดงโดยความสูงของอาร์ค (เช่นระดับการดัดของชิ้นส่วนการทดสอบของอัลเมนหลังจากการยิง peening); อัตราการครอบคลุมหมายถึงอัตราส่วนของพื้นที่ที่ครอบคลุมโดยหลุมหลังจากยิงไปที่พื้นที่ทั้งหมดของพื้นที่ช็อต สื่อช็อตที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ช็อตการตัดลวดเหล็กช็อตเหล็กหล่อยิงเซรามิกช็อตแก้ว ฯลฯ ขนาดรูปร่างและความแข็งของสื่อช็อตช็อตมีเกรดแตกต่างกัน ข้อกำหนดของกระบวนการทั่วไปสำหรับชิ้นส่วนเพลาเกียร์เกียร์แสดงอยู่ในตารางที่ 1

ส่วนทดสอบคือเฟืองเพลากลาง 1/6 ของโครงการไฮบริด โครงสร้างเกียร์แสดงในรูปที่ 2 หลังจากการบดแล้วโครงสร้างจุลภาคของผิวฟันคือเกรด 2 ความแข็งของพื้นผิวคือ 710HV30 และความลึกของชั้นการแข็งตัวที่มีประสิทธิภาพคือ 0.65 มม. ทั้งหมดอยู่ในข้อกำหนดทางเทคนิค ความขรุขระของพื้นผิวฟันก่อนการยิง peening จะแสดงในตารางที่ 3 และความแม่นยำของโปรไฟล์ฟันแสดงในตารางที่ 4 จะเห็นได้ว่าพื้นผิวของฟันหยาบก่อนที่การยิงจะดีและเส้นโค้งของฟันจะราบรื่น

แผนทดสอบและพารามิเตอร์ทดสอบ

ใช้เครื่องช็อตช็อตช็อตที่ถูกบีบอัดในการทดสอบ เนื่องจากเงื่อนไขการทดสอบจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะตรวจสอบผลกระทบของคุณสมบัติปานกลาง peening shot (วัสดุ, ขนาด, ความแข็ง) ดังนั้นคุณสมบัติของตัวกลาง peening shot จะคงที่ในการทดสอบ มีเพียงผลกระทบของความแข็งแรงของความอิ่มตัวและความครอบคลุมต่อความขรุขระของพื้นผิวฟันหลังจากตรวจสอบการยิง ดูตารางที่ 2 สำหรับรูปแบบการทดสอบ กระบวนการกำหนดเฉพาะของพารามิเตอร์การทดสอบมีดังนี้: วาดเส้นโค้งความอิ่มตัว (รูปที่ 3) ผ่านการทดสอบคูปองของอัลเมนเพื่อกำหนดจุดอิ่มตัวเพื่อล็อคแรงดันอากาศอัดการไหลของเหล็กความเร็วการเคลื่อนที่ของหัวฉีดระยะห่างของหัวฉีดจากชิ้นส่วนและพารามิเตอร์อุปกรณ์อื่น ๆ

ผลการทดสอบ

ข้อมูลความขรุขระของพื้นผิวฟันหลังจากการยิง peening แสดงในตารางที่ 3 และความแม่นยำของโปรไฟล์ฟันจะแสดงในตารางที่ 4 จะเห็นได้ว่าภายใต้สภาพการยิงสี่นัดความขรุขระของพื้นผิวฟันจะเพิ่มขึ้นและเส้นโค้งของฟันกลายเป็นเว้าและนูนหลังจากถูกยิง อัตราส่วนของความขรุขระหลังจากฉีดพ่นไปยังความขรุขระก่อนที่จะใช้การฉีดพ่นเพื่ออธิบายลักษณะการขยายความหยาบ (ตารางที่ 3) จะเห็นได้ว่าการขยายความหยาบนั้นแตกต่างกันภายใต้เงื่อนไขกระบวนการทั้งสี่

การติดตามชุดการขยายความขรุขระของพื้นผิวฟันโดยการยิง peening

ผลการทดสอบในส่วนที่ 3 แสดงให้เห็นว่าความขรุขระของพื้นผิวฟันเพิ่มขึ้นในองศาที่แตกต่างกันหลังจากการยิง peening กับกระบวนการที่แตกต่างกัน เพื่อให้เข้าใจอย่างถ่องแท้ถึงการขยายของการยิงบนพื้นผิวความขรุขระของพื้นผิวฟันและเพิ่มจำนวนตัวอย่าง 5 รายการ 5 ประเภทและทั้งหมด 44 ส่วนถูกเลือกเพื่อติดตามความขรุขระก่อนและหลังการถ่ายภาพภายใต้เงื่อนไขของกระบวนการผลิตแบทช์ ดูตารางที่ 5 สำหรับข้อมูลทางกายภาพและทางเคมี ข้อมูลความขรุขระและการขยายของพื้นผิวด้านหน้าและด้านหลังก่อนที่การยิงจะแสดงในรูปที่ 4 รูปที่ 4 แสดงให้เห็นว่าช่วงของความขรุขระของพื้นผิวฟันก่อนที่จะยิง peening คือ RZ1.6 μ m-rz4.3 μ m； หลังจากการยิง peening ความหยาบจะเพิ่มขึ้น

ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความขรุขระของพื้นผิวฟันหลังจากถูกยิง

มันสามารถเห็นได้จากหลักการของการยิง peening ว่าความแข็งสูงและช็อตที่เคลื่อนไหวความเร็วสูงออกจากหลุมที่นับไม่ถ้วนบนพื้นผิวชิ้นส่วนซึ่งเป็นที่มาของความเครียดแรงอัดที่เหลือ ในเวลาเดียวกันหลุมเหล่านี้ถูกผูกไว้เพื่อเพิ่มความขรุขระของพื้นผิว ลักษณะของชิ้นส่วนก่อนที่จะยิง peening และพารามิเตอร์กระบวนการช็อต peening จะส่งผลกระทบต่อความขรุขระหลังจากการยิง peening ตามที่ระบุไว้ในตารางที่ 6 ในส่วนที่ 3 ของบทความนี้ภายใต้เงื่อนไขกระบวนการทั้งสี่ความขรุขระของพื้นผิวฟันหลังจากการยิง peening เพิ่มขึ้นเป็นองศาที่แตกต่างกัน ในการทดสอบนี้มีสองตัวแปรคือความขรุขระก่อนการยิงและพารามิเตอร์กระบวนการ (ความแข็งแรงของความอิ่มตัวหรือความครอบคลุม) ซึ่งไม่สามารถกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างความขรุขระของการถ่ายภาพโพสต์และแต่ละปัจจัยที่มีอิทธิพล ในปัจจุบันนักวิชาการหลายคนได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับเรื่องนี้และหยิบยกแบบจำลองการทำนายเชิงทฤษฎีของความขรุขระของพื้นผิวหลังจากการถ่ายภาพโดยใช้การจำลององค์ประกอบ จำกัด ซึ่งใช้ในการทำนายค่าความหยาบที่สอดคล้องกันของกระบวนการช็อตที่แตกต่างกัน

จากประสบการณ์ที่แท้จริงและการวิจัยของนักวิชาการคนอื่น ๆ โหมดอิทธิพลของปัจจัยต่าง ๆ สามารถคาดการณ์ได้ดังแสดงในตารางที่ 6 จะเห็นได้ว่าความขรุขระหลังจากการยิง peening ได้รับผลกระทบอย่างกว้างขวางจากปัจจัยหลายอย่างซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อความเครียดแรงอัดที่เหลือ เพื่อลดความขรุขระหลังจากการถ่ายภาพในสถานที่ตั้งของการรับรองความเครียดแรงอัดที่เหลือจำเป็นต้องมีการทดสอบกระบวนการจำนวนมากเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการรวมพารามิเตอร์อย่างต่อเนื่อง

อิทธิพลของความขรุขระของพื้นผิวฟันต่อประสิทธิภาพ NVH ของระบบ

ชิ้นส่วนเกียร์อยู่ในระบบส่งกำลังแบบไดนามิกและความขรุขระของพื้นผิวฟันจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของ NVH ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าภายใต้โหลดและความเร็วเท่ากันยิ่งความขรุขระของพื้นผิวมากขึ้นเท่านั้นการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนของระบบจะมากขึ้นเท่านั้น เมื่อโหลดและความเร็วเพิ่มขึ้นการสั่นสะเทือนและเสียงจะเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจน

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาโครงการของตัวลดพลังงานใหม่ได้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและแสดงแนวโน้มการพัฒนาของความเร็วสูงและแรงบิดขนาดใหญ่ ในปัจจุบันแรงบิดสูงสุดของตัวลดพลังงานใหม่ของเราคือ 354N · m และความเร็วสูงสุดคือ 16000R/นาทีซึ่งจะเพิ่มขึ้นเป็นมากกว่า 20000R/นาทีในอนาคต ภายใต้สภาพการทำงานดังกล่าวจะต้องพิจารณาอิทธิพลของการเพิ่มขึ้นของความขรุขระของพื้นผิวฟันที่มีต่อประสิทธิภาพของ NVH ของระบบ

มาตรการปรับปรุงสำหรับความขรุขระของพื้นผิวฟันหลังจากการยิง peening

กระบวนการช็อต peening หลังจากการบดเกียร์สามารถปรับปรุงความแข็งแรงของความเมื่อยล้าสัมผัสของพื้นผิวฟันเกียร์และความแข็งแรงของความล้าของรากฟัน หากกระบวนการนี้ต้องใช้เนื่องจากเหตุผลที่แข็งแกร่งในกระบวนการออกแบบเกียร์เพื่อให้พิจารณาถึงประสิทธิภาพของระบบ NVH ความหยาบของพื้นผิวฟันเกียร์หลังจากการยิง peening สามารถปรับปรุงได้จากด้านต่อไปนี้:

. เพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์กระบวนการช็อตการยิงและควบคุมการขยายความขรุขระของพื้นผิวฟันหลังจากการถ่ายภาพในสถานที่ตั้งของการสร้างความมั่นใจในความเครียดแรงอัดที่เหลือ สิ่งนี้ต้องใช้การทดสอบกระบวนการจำนวนมากและความสามารถรอบตัวของกระบวนการไม่แข็งแรง

ข. กระบวนการช็อตคอมโพสิตถูกนำมาใช้นั่นคือหลังจากที่การยิงความแข็งแรงปกติเสร็จสมบูรณ์แล้วจะมีการเพิ่มการยิงอีกครั้ง ความแข็งแรงของกระบวนการช็อตที่เพิ่มขึ้นมักจะมีขนาดเล็ก สามารถปรับประเภทและขนาดของวัสดุยิงได้เช่นการยิงเซรามิกช็อตแก้วหรือการตัดลวดเหล็กที่มีขนาดเล็กลง

ค. หลังจากถูกยิง peening กระบวนการต่าง ๆ เช่นการขัดผิวฟันและการเสริมสร้าง honing ฟรี

ในบทความนี้ความขรุขระของพื้นผิวฟันของสภาพกระบวนการ peening ที่แตกต่างกันและส่วนต่าง ๆ ก่อนและหลังการยิง peening ถูกศึกษาและข้อสรุปต่อไปนี้จะถูกวาดขึ้นอยู่กับวรรณกรรม:

◆การยิงที่ช็อตจะเพิ่มความขรุขระของพื้นผิวฟันซึ่งได้รับผลกระทบจากลักษณะของชิ้นส่วนก่อนที่จะยิง peening, พารามิเตอร์กระบวนการ peening shot และปัจจัยอื่น ๆ และปัจจัยเหล่านี้ยังเป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อความเครียดแรงอัดที่เหลือ

◆ภายใต้เงื่อนไขกระบวนการผลิตแบทช์ที่มีอยู่ความขรุขระของพื้นผิวฟันสูงสุดหลังจากการยิง peening คือ 3.1 เท่าก่อนที่จะยิง peening;

◆การเพิ่มขึ้นของความขรุขระของพื้นผิวฟันจะเพิ่มการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนของระบบ ยิ่งแรงบิดและความเร็วมากขึ้นเท่าใดการเพิ่มขึ้นของการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนก็ยิ่งชัดเจนยิ่งขึ้นเท่านั้น

◆ความขรุขระของพื้นผิวฟันหลังจากการยิง peening สามารถปรับปรุงได้โดยการเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์กระบวนการช็อตเพนช็อต, การยิงแบบคอมโพสิต, เพิ่มการขัดหรือการสร้างเสริมฟรีหลังจากการยิง peening ฯลฯ การเพิ่มประสิทธิภาพของพารามิเตอร์กระบวนการช็อต peening คาดว่าจะควบคุมการขยายความหยาบประมาณ 1.5 เท่า