Многія часткіновыя рэдуктары энергіііаўтамабільныя шасцярніПраект патрабуе дробеструйнай апрацоўкі пасля шліфавання зубчастых колаў, што пагоршыць якасць паверхні зуба і нават паўплывае на характарыстыкі сістэмы адносна шумавіння і высілкаў. У гэтай працы даследуецца шурпатасць паверхні зуба пры розных умовах працэсу дробеструйнай апрацоўкі і розных дэталяў да і пасля дробеструйнай апрацоўкі. Вынікі паказваюць, што дробеструйная апрацоўка павялічвае шурпатасць паверхні зуба, на якую ўплываюць характарыстыкі дэталяў, параметры працэсу дробеструйнай апрацоўкі і іншыя фактары. Пры існуючых умовах серыйнай вытворчасці максімальная шурпатасць паверхні зуба пасля дробеструйнай апрацоўкі ў 3,1 раза вышэйшая, чым да дробеструйнай апрацоўкі. Абмяркоўваецца ўплыў шурпатасці паверхні зуба на характарыстыкі адносна шумавіння і высілкаў, і прапануюцца меры па паляпшэнні шурпатасці пасля дробеструйнай апрацоўкі.

Зыходзячы з вышэйзгаданага, у гэтым артыкуле разглядаюцца наступныя тры аспекты:

Уплыў параметраў працэсу дробеструйнай апрацоўкі на шурпатасць паверхні зуба;

Ступень узмацнення дробеструйнай апрацоўкі шурпатасці паверхні зуба ў існуючых умовах серыйнай вытворчасці;

Уплыў павелічэння шурпатасці паверхні зуба на характарыстыкі шумаізаляцыі і вібрацыі і меры па паляпшэнні шурпатасці пасля дробеструйнай апрацоўкі.

Дробеўзмацненне — гэта працэс, пры якім шматлікія дробныя снарады з высокай цвёрдасцю і высокай хуткасцю ўдараюцца аб паверхню дэталі. Пад уздзеяннем снарада на высокай хуткасці на паверхні дэталі ўтвараюцца ямкі і адбываецца пластычная дэфармацыя. Арганізацыі вакол ямак супраціўляюцца гэтай дэфармацыі і ствараюць рэшткавыя сціскальныя напружанні. Перакрыццё шматлікіх ямак утварае аднастайны пласт рэшткавых сціскальных напружанняў на паверхні дэталі, тым самым паляпшаючы яе трываласць на стомленасць. У залежнасці ад спосабу дасягнення высокай хуткасці дробеструйнай апрацоўкі, дробеструйная апрацоўка звычайна падзяляецца на дробеструйную апрацоўку сціснутым паветрам і цэнтрабежную дробеструйную апрацоўку, як паказана на малюнку 1.

Дробеструйная апрацоўка сціснутым паветрам выкарыстоўвае сціснутае паветра ў якасці энергіі для распылення дробу з пісталета; цэнтрабежная дробеструйная апрацоўка выкарыстоўвае рухавік для прывада крыльчаткі, якая круціцца з высокай хуткасцю для выкіду дробу. Ключавыя параметры працэсу дробеструйнай апрацоўкі ўключаюць трываласць насычэння, пакрыццё і ўласцівасці дробеструйнага асяроддзя (матэрыял, памер, форма, цвёрдасць). Трываласць насычэння - гэта параметр, які характарызуе трываласць дробеструйнай апрацоўкі, якая выражаецца вышынёй дугі (г.зн. ступенню выгібу ўзору Альмена пасля дробеструйнай апрацоўкі); ступень пакрыцця адносіцца да суадносін плошчы, пакрытай ямкай пасля дробеструйнай апрацоўкі, да агульнай плошчы апрацаванай зоны; Звычайна выкарыстоўваныя дробеструйныя асяроддзі ўключаюць сталёвы дрот для рэзкі, сталёвы дроб, керамічны дроб, шкляны дроб і г.д. Памер, форма і цвёрдасць дробеструйных асяроддзяў бываюць розных марак. Агульныя патрабаванні да працэсу для дэталяў вала трансмісіі паказаны ў табліцы 1.

Выпрабавальнай дэталлю з'яўляецца прамежкавая шасцярня вала 1/6 гібрыднага праекта. Структура шасцярні паказана на малюнку 2. Пасля шліфавання мікраструктура паверхні зуба адпавядае 2-му класу, цвёрдасць паверхні — 710HV30, а эфектыўная глыбіня ўмацавальнага пласта — 0,65 мм, што адпавядае тэхнічным патрабаванням. Шурпатасць паверхні зуба перад дробеапрацоўкай паказана ў табліцы 3, а дакладнасць профілю зуба — у табліцы 4. Відаць, што шурпатасць паверхні зуба перад дробеапрацоўкай добрая, а крывая профілю зуба гладкая.

План тэставання і параметры тэставання

У выпрабаванні выкарыстоўваецца дробеструйная машына са сціснутым паветрам. З-за ўмоў выпрабаванняў немагчыма праверыць уплыў уласцівасцей дробеструйнага асяроддзя (матэрыял, памер, цвёрдасць). Такім чынам, уласцівасці дробеструйнага асяроддзя ў выпрабаванні пастаянныя. Правяраецца толькі ўплыў трываласці насычэння і пакрыцця на шурпатасць паверхні зуба пасля дробеструйнай апрацоўкі. Глядзіце схему выпрабаванняў у Табліцы 2. Канкрэтны працэс вызначэння параметраў выпрабаванняў выглядае наступным чынам: пабудаваць крывую насычэння (малюнак 3) з дапамогай тэсту Альмена па купоне, каб вызначыць кропку насычэння, каб зафіксаваць ціск сціснутага паветра, расход сталёвай дробі, хуткасць руху сопла, адлегласць сопла ад дэталяў і іншыя параметры абсталявання.

вынік тэсту

Дадзеныя аб шурпатасці паверхні зуба пасля дробеструйнай апрацоўкі паказаны ў табліцы 3, а дакладнасць профілю зуба — у табліцы 4. Відаць, што пры чатырох умовах дробеструйнай апрацоўкі шурпатасць паверхні зуба павялічваецца, а крывая профілю зуба становіцца ўвагнутай і выпуклай пасля дробеструйнай апрацоўкі. Суадносіны шурпатасці пасля распылення да шурпатасці да распылення выкарыстоўваецца для характарыстыкі павелічэння шурпатасці (табліца 3). Відаць, што павелічэнне шурпатасці адрозніваецца пры чатырох умовах працэсу.

Пакетнае адсочванне павелічэння шурпатасці паверхні зуба метадам дробеструйнай апрацоўкі

Вынікі выпрабаванняў у раздзеле 3 паказваюць, што шурпатасць паверхні зуба павялічваецца ў рознай ступені пасля дробеструйнай апрацоўкі з выкарыстаннем розных працэсаў. Каб цалкам зразумець узмацненне дробеструйнай апрацоўкі на шурпатасць паверхні зуба і павялічыць колькасць узораў, для адсочвання шурпатасці да і пасля дробеструйнай апрацоўкі ва ўмовах серыйнай вытворчасці было адабрана 5 вырабаў, 5 тыпаў і ў агульнай складанасці 44 дэталі. Глядзіце табліцу 5 для атрымання фізічнай і хімічнай інфармацыі, а таксама інфармацыі аб працэсе дробеструйнай апрацоўкі адсочваных дэталяў пасля шліфавання зубчастых колаў. Дадзеныя аб шурпатасці і павелічэнні пярэдняй і задняй паверхняў зуба перад дробеструйнай апрацоўкай паказаны на мал. 4. На мал. 4 відаць, што дыяпазон шурпатасці паверхні зуба перад дробеструйнай апрацоўкай складае Rz1,6 μm - Rz4,3 μm; пасля дробеструйнай апрацоўкі шурпатасць павялічваецца, а дыяпазон размеркавання складае Rz2,3 μm - Rz6,7 μm; максімальная шурпатасць можа быць павялічана ў 3,1 раза перад дробеструйнай апрацоўкай.

Фактары, якія ўплываюць на шурпатасць паверхні зуба пасля дробеструйнай апрацоўкі

З прынцыпу дробеструйнай апрацоўкі відаць, што высокая цвёрдасць і хуткасны рух дробу пакідаюць на паверхні дэталі незлічоныя паглыбленні, якія з'яўляюцца крыніцай рэшткавых напружанняў сціску. Адначасова гэтыя паглыбленні абавязкова павялічваюць шурпатасць паверхні. Характарыстыкі дэталяў да дробеструйнай апрацоўкі і параметры працэсу дробеструйнай апрацоўкі будуць уплываць на шурпатасць пасля дробеструйнай апрацоўкі, як паказана ў Табліцы 6. У раздзеле 3 гэтай працы пры чатырох умовах працэсу шурпатасць паверхні зуба пасля дробеструйнай апрацоўкі павялічваецца ў рознай ступені. У гэтым тэсце ёсць дзве зменныя, а менавіта шурпатасць да дробеструйнай апрацоўкі і параметры працэсу (трываласць насычэння або пакрыццё), якія не могуць дакладна вызначыць сувязь паміж шурпатасцю пасля дробеструйнай апрацоўкі і кожным асобным фактарам уплыву. У цяперашні час многія навукоўцы правялі даследаванні па гэтым пытанні і прапанавалі тэарэтычную мадэль прагназавання шурпатасці паверхні пасля дробеструйнай апрацоўкі, заснаваную на мадэляванні метадам канчатковых элементаў, якая выкарыстоўваецца для прагназавання адпаведных значэнняў шурпатасці розных працэсаў дробеструйнай апрацоўкі.

Зыходзячы з рэальнага вопыту і даследаванняў іншых навукоўцаў, можна выказаць здагадкі аб уплыве розных фактараў, як паказана ў табліцы 6. Відаць, што шурпатасць пасля дробеструйнай апрацоўкі залежыць ад многіх фактараў, якія таксама з'яўляюцца ключавымі фактарамі, што ўплываюць на рэшткавыя напружанні сціску. Для зніжэння шурпатасці пасля дробеструйнай апрацоўкі пры ўмове забеспячэння рэшткавых напружанняў сціску патрабуецца вялікая колькасць тэхналагічных выпрабаванняў для пастаяннай аптымізацыі камбінацыі параметраў.

Уплыў шурпатасці паверхні зуба на характарыстыкі сістэмы, звязаныя з шумаізаляцыяй і выпраменьваннем

Дэталі шасцярні знаходзяцца ў дынамічнай сістэме перадачы, і шурпатасць паверхні зуб'яў уплывае на іх характарыстыкі шумапаглынання. Вынікі эксперыментаў паказваюць, што пры аднолькавай нагрузцы і хуткасці, чым большая шурпатасць паверхні, тым большыя вібрацыя і шум сістэмы; пры павелічэнні нагрузкі і хуткасці вібрацыя і шум павялічваюцца больш відавочна.

У апошнія гады праекты новых рэдуктараў энергіі хутка павялічыліся і дэманструюць тэндэнцыю развіцця высокай хуткасці і вялікага крутоўнага моманту. У цяперашні час максімальны крутоўны момант нашага новага рэдуктара энергіі складае 354 Н·м, а максімальная хуткасць — 16000 аб/мін, і ў будучыні яна будзе павялічана да больш чым 20000 аб/мін. У такіх умовах працы неабходна ўлічваць уплыў павелічэння шурпатасці паверхні зуба на характарыстыкі сістэмы, звязаныя з шумаізаляцыяй і выпраменьваннем.

Меры па паляпшэнні шурпатасці паверхні зуба пасля дробеструйнай апрацоўкі

Працэс дробеструйнай апрацоўкі пасля шліфавання зубчастых колаў можа палепшыць кантактную трываласць паверхні зубчастага кола на стомленасць і трываласць кораня зубчастага кола на выгіб. Калі гэты працэс неабходна выкарыстоўваць з меркаванняў трываласці ў працэсе праектавання зубчастага кола, каб улічыць характарыстыкі сістэмы, звязаныя з шумам, выпраменьваннем і выгібам, шурпатасць паверхні зубчастага кола пасля дробеструйнай апрацоўкі можна палепшыць з наступных прычын:

а. Аптымізаваць параметры працэсу дробеструйнай апрацоўкі і кантраляваць павелічэнне шурпатасці паверхні зуба пасля дробеструйнай апрацоўкі з улікам забеспячэння рэшткавага напружання сціску. Гэта патрабуе шмат выпрабаванняў працэсу, і універсальнасць працэсу не вельмі высокая.

б) Выкарыстоўваецца працэс дробеструйнай апрацоўкі кампазітных матэрыялаў, гэта значыць, пасля завяршэння дробеструйнай апрацоўкі звычайна дадаецца яшчэ адна дробеструйная апрацоўка. Павышаная трываласць у працэсе дробеструйнай апрацоўкі звычайна невялікая. Тып і памер матэрыялу дробу можна рэгуляваць, напрыклад, керамічны дроб, шкляны дроб або сталёвы дрот меншага памеру.

c. Пасля дробеструйнай апрацоўкі дадаюцца такія працэсы, як паліроўка паверхні зуба і свабоднае хонінгаванне.

У гэтай працы вывучаецца шурпатасць паверхні зуба пры розных умовах працэсу дробеструйнай апрацоўкі і розных дэталяў да і пасля дробеструйнай апрацоўкі, і на аснове літаратуры зроблены наступныя высновы:

◆ Дробеструйная апрацоўка павялічвае шурпатасць паверхні зуба, на якую ўплываюць характарыстыкі дэталяў перад дробеструйнай апрацоўкай, параметры працэсу дробеструйнай апрацоўкі і іншыя фактары, і гэтыя фактары таксама з'яўляюцца ключавымі фактарамі, якія ўплываюць на рэшткавыя напружанні сціску;

◆ Пры існуючых умовах серыйнай вытворчасці максімальная шурпатасць паверхні зуба пасля дробеструйнай апрацоўкі ў 3,1 разы вышэйшая, чым да дробеструйнай апрацоўкі;

◆ Павелічэнне шурпатасці паверхні зуба павялічвае вібрацыю і шум сістэмы. Чым большы крутоўны момант і хуткасць, тым больш прыкметнае павелічэнне вібрацыі і шуму;

◆ Шурпатасць паверхні зуба пасля дробеструйнай апрацоўкі можна палепшыць, аптымізаваўшы параметры працэсу дробеструйнай апрацоўкі, выкарыстоўваючы камбінаваны дробеструйны апрацоўчы працэс, дадаўшы паліроўку або свабоднае хонінгаванне пасля дробеструйнай апрацоўкі і г.д. Чакаецца, што аптымізацыя параметраў працэсу дробеструйнай апрацоўкі дазволіць кантраляваць павелічэнне шурпатасці прыкладна ў 1,5 раза.