Margir hlutar afnýju orkusparandi gírarnirogbílgírarVerkefnið krefst skotblásunar eftir slípun gírs, sem mun rýra gæði tannyfirborðsins og jafnvel hafa áhrif á NVH-afköst kerfisins. Þessi grein rannsakar ójöfnur tannyfirborðs við mismunandi aðstæður í skotblásunarferli og mismunandi hluta fyrir og eftir skotblásun. Niðurstöðurnar sýna að skotblásun eykur ójöfnur tannyfirborðs, sem er undir áhrifum eiginleika hluta, breytur skotblásunarferlisins og annarra þátta; Við núverandi framleiðsluaðstæður í lotuframleiðslu er hámarksójöfnur tannyfirborðs eftir skotblásun 3,1 sinnum meiri en fyrir skotblásun. Áhrif ójöfnu tannyfirborðs á NVH-afköst eru rædd og ráðstafanir til að bæta ójöfnuna eftir skotblásun eru lagðar til.

Með ofangreindum bakgrunni fjallar þessi grein um eftirfarandi þrjá þætti:

Áhrif breytna í skotblásunarferlinu á hrjúfleika tannyfirborðs;

Magnunarstig skotblásunar á ójöfnu yfirborði tanna við núverandi framleiðsluaðstæður í lotuframleiðslu;

Áhrif aukinnar grófleika tannyfirborðs á afköst NVH og aðgerðir til að bæta grófleikann eftir skotblásun.

Skotblásun vísar til ferlis þar sem fjölmargar litlar skot með mikilli hörku og miklum hraða lenda á yfirborði hluta. Undir miklum hraða höggs skotsins myndast holur á yfirborði hlutarins og plastaflögun á sér stað. Fyrirmyndirnar í kringum holurnar standast þessa aflögun og mynda eftirstandandi þjöppunarspennu. Skerun fjölmargra hola myndar einsleitt eftirstandandi þjöppunarspennulag á yfirborði hlutarins og bætir þannig þreytuþol hlutarins. Samkvæmt aðferðinni til að ná miklum hraða með skotblásun er skotblásun almennt skipt í þrýstiloftsskotblásun og miðflóttaskotblásun, eins og sýnt er á mynd 1.

Skotblástur með þjappuðu lofti notar þjappað loft sem orku til að úða skotinu úr byssunni; Miðflótta skotblástur notar mótor til að knýja hjólið til að snúast á miklum hraða til að kasta skotinu. Lykilferlisbreytur skotblásturs eru mettunarstyrkur, þekja og eiginleikar skotblástursmiðilsins (efni, stærð, lögun, hörku). Mettunarstyrkur er breyta sem einkennir styrk skotblásturs, sem er tjáð með bogahæð (þ.e. beygjustigi Almen prófunarhlutans eftir skotblástur); Þekjuhraði vísar til hlutfalls svæðisins sem er þakið af gryfjunni eftir skotblástur af heildarflatarmáli skotblásturssvæðisins; Algeng skotblástursmiðlar eru meðal annars stálvírskorhögg, steypt stálhögg, keramikhögg, glerhögg o.s.frv. Stærð, lögun og hörku skotblástursmiðla eru af mismunandi gerðum. Almennar kröfur um ferli fyrir gírása eru sýndar í töflu 1.

Prófunarhlutinn er milliásgír 1/6 af blönduðu verkefni. Gírbyggingin er sýnd á mynd 2. Eftir slípun er örbygging tannyfirborðsins 2. stig, yfirborðshörkan er 710HV30 og virkt herðingarlagsþykkt er 0,65 mm, allt innan tæknilegra krafna. Ójöfnur tannyfirborðs fyrir skotblásun er sýndar í töflu 3 og nákvæmni tannsniðsins er sýnd í töflu 4. Það má sjá að ójöfnur tannyfirborðs fyrir skotblásun eru góðar og tannsniðsferillinn er sléttur.

Prófunaráætlun og prófunarbreytur

Í prófuninni er notuð þrýstiloftsskotblásara. Vegna prófunaraðstæðna er ómögulegt að staðfesta áhrif eiginleika skotblásunarmiðilsins (efni, stærð, hörku). Þess vegna eru eiginleikar skotblásunarmiðilsins fastir í prófuninni. Aðeins áhrif mettunarstyrks og þekju á ójöfnur tannyfirborðsins eftir skotblásun eru staðfest. Sjá prófunaráætlun í töflu 2. Sérstakt ákvörðunarferli prófunarbreytnanna er sem hér segir: teiknaðu mettunarkúrfuna (mynd 3) með Almen-prófi til að ákvarða mettunarpunktinn, til að læsa þrýstiloftþrýstingnum, flæði stálskotsins, hreyfingarhraða stútsins, fjarlægð stútsins frá hlutum og öðrum búnaðarbreytum.

niðurstaða prófs

Gögn um yfirborðshrjúfleika tanna eftir skotblásun eru sýnd í töflu 3 og nákvæmni tannaprófílsins er sýnd í töflu 4. Þar má sjá að við fjórar skotblásunaraðstæður eykst yfirborðshrjúfleiki tanna og tannaprófílkúrfan verður íhvolf og kúpt eftir skotblásun. Hlutfall hrjúfleikans eftir úðun og hrjúfleikans fyrir úðun er notað til að lýsa stækkun hrjúfleikans (Tafla 3). Þar má sjá að stækkun hrjúfleikans er mismunandi við fjórar ferlisaðstæður.

Hóprakning á stækkun á yfirborðsgrófleika tanna með skotblásun

Niðurstöður prófananna í 3. kafla sýna að hrjúfleiki tannyfirborðs eykst í mismunandi mæli eftir skotblásun með mismunandi ferlum. Til að skilja til fulls áhrif skotblásunar á hrjúfleika tannyfirborðs og auka fjölda sýna voru 5 hlutir, 5 gerðir og 44 hlutar alls valdir til að fylgjast með hrjúfleikanum fyrir og eftir skotblásun við aðstæður í lotuframleiðslu á skotblásunarferlinu. Sjá töflu 5 fyrir eðlis- og efnafræðilegar upplýsingar og upplýsingar um skotblásunarferli rekjaða hluta eftir slípun gírhjóla. Gögn um hrjúfleika og stækkun á fram- og afturyfirborði tannanna fyrir skotblásun eru sýnd á mynd 4. Mynd 4 sýnir að bil hrjúfleika tannyfirborðs fyrir skotblásun er Rz1,6 μm-Rz4,3 μm; Eftir skotblásun eykst hrjúfleikinn og dreifingarsviðið er Rz2,3 μm-Rz6,7 μm; Hámarks hrjúfleikinn er hægt að magna upp í 3,1 sinnum fyrir skotblásun.

Áhrifaþættir á yfirborðsgrófleika tanna eftir skotblásun

Af meginreglunni um skotblásun má sjá að mikil hörku og hraði skotsins skilur eftir óteljandi gryfjur á yfirborði hlutarins, sem er uppspretta eftirstandandi þjöppunarspennu. Á sama tíma auka þessar gryfjur óhófleika yfirborðsins. Eiginleikar hlutanna fyrir skotblásun og breytur skotblásunarferlisins munu hafa áhrif á hófleikana eftir skotblásun, eins og fram kemur í töflu 6. Í 3. kafla þessarar greinar, við fjórar ferlisaðstæður, eykst hófleiki tannyfirborðs eftir skotblásun í mismunandi mæli. Í þessari prófun eru tvær breytur, þ.e. hófleiki fyrir skotblásun og ferlisbreytur (mettunarstyrkur eða þekja), sem geta ekki ákvarðað nákvæmlega sambandið milli hófleika eftir skotblásun og hvers einstaks áhrifaþáttar. Sem stendur hafa margir fræðimenn gert rannsóknir á þessu og sett fram fræðilegt spálíkan fyrir yfirborðshófleika eftir skotblásun byggð á endanlega þátta hermun, sem er notað til að spá fyrir um samsvarandi hófleikagildi mismunandi skotblásunarferla.

Byggt á raunverulegri reynslu og rannsóknum annarra fræðimanna er hægt að áætla áhrif ýmissa þátta eins og sýnt er í töflu 6. Þar má sjá að grófleiki eftir skotblásun er undir miklum áhrifum margra þátta, sem eru einnig lykilþættir sem hafa áhrif á eftirstandandi þjöppunarspennu. Til að draga úr grófleika eftir skotblásun með það í huga að tryggja eftirstandandi þjöppunarspennu þarf fjölda ferlisprófana til að stöðugt hámarka samsetningu breytanna.

Áhrif ójöfnu tannyfirborðs á NVH-afköst kerfisins

Gírhlutar eru í kraftmiklu gírkassakerfi og ójöfnur á yfirborði tanna hafa áhrif á NVH-afköst þeirra. Tilraunaniðurstöður sýna að við sama álag og hraða, því meiri sem ójöfnur á yfirborði eru, því meiri er titringur og hávaði kerfisins; þegar álag og hraði aukast eykst titringur og hávaði greinilega.

Á undanförnum árum hefur verkefni nýrra orkusparnaðarbúnaðar aukist hratt og sýna þróunarþróun mikils hraða og mikils togs. Sem stendur er hámarkstog nýja orkusparnaðarbúnaðarins okkar 354 Nm og hámarkshraðinn er 16000 snúningar/mín., sem verður aukinn í meira en 20000 snúningar/mín. í framtíðinni. Við slíkar vinnuaðstæður verður að hafa í huga áhrif aukinnar ójöfnu á yfirborði tanna á NVH-afköst kerfisins.

Aðgerðir til að bæta yfirborðsgrófleika tanna eftir skotglansun

Skotblásunarferlið eftir slípun gírs getur bætt þreytuþol yfirborðs gírtanna og beygjuþol tannrótarinnar. Ef þetta ferli verður að nota vegna styrkleikaástæðna í hönnunarferli gírs, til að taka tillit til NVH-afkösta kerfisins, er hægt að bæta grófleika yfirborðs gírtanna eftir skotblásun með eftirfarandi hætti:

a. Hámarka færibreytur kúluhúðunarferlisins og stjórna magni ójöfnu á yfirborði tanna eftir kúluhúðun með það í huga að tryggja eftirstandandi þjöppunarspennu. Þetta krefst mikilla prófana og fjölhæfni ferlisins er ekki mikil.

b. Samsett skotblásunarferli er notað, það er að segja, eftir að venjulegur styrkur skotblásunar er lokið er annarri skotblásunarferli bætt við. Aukinn styrkur skotblásunarferlisins er yfirleitt lítill. Hægt er að aðlaga gerð og stærð skotefnanna, svo sem keramikskot, glerskot eða stálvírskorin skot með minni stærð.

c. Eftir skotblásun eru aðferðir eins og pússun tannyfirborðs og frjáls brýning bætt við.

Í þessari grein er rannsakað hvernig yfirborð tanna er gróf við mismunandi aðstæður í skotblásunarferli og mismunandi hluta fyrir og eftir skotblásun, og eftirfarandi ályktanir eru dregnar út frá heimildum:

◆ Skotblásun eykur hrjúfleika tannyfirborðsins, sem hefur áhrif á eiginleika hlutanna fyrir skotblásun, breytur skotblásunarferlisins og aðra þætti, og þessir þættir eru einnig lykilþættir sem hafa áhrif á eftirstandandi þjöppunarspennu;

◆ Við núverandi framleiðsluaðstæður í lotu er hámarks ójöfnur á yfirborði tanna eftir skotblásun 3,1 sinnum meiri en fyrir skotblásun;

◆ Aukin ójöfnu á yfirborði tanna eykur titring og hávaða í kerfinu. Því meiri sem tog og hraði er, því augljósari er aukning titrings og hávaða;

◆ Hægt er að bæta hrjúfleika tannyfirborðs eftir skotblásun með því að fínstilla breytur skotblásunarferlisins, samsetta skotblásun, bæta við fægingu eða frjálsri brýningu eftir skotblásun o.s.frv. Gert er ráð fyrir að fínstilling breytanna í skotblásunarferlinu muni stjórna hrjúfleikamögnuninni um það bil 1,5 sinnum.