ბევრი ნაწილიახალი ენერგიის შემამცირებელი გადაცემათა კოლოფიდასაავტომობილო გადაცემათა კოლოფიპროექტი მოითხოვს კბილის ზედაპირის დამუშავებას მექანიზმის დაფქვის შემდეგ, რაც აუარესებს კბილის ზედაპირის ხარისხს და გავლენას ახდენს სისტემის არათანაბარი ჰემიკური ეფექტურობის მაჩვენებლებზე. ეს ნაშრომი შეისწავლის კბილის ზედაპირის უხეშობას სხვადასხვა პირობებში და სხვადასხვა ნაწილში, როგორც დამუშავებამდე, ასევე დამუშავების შემდეგ. შედეგები აჩვენებს, რომ დამუშავება ზრდის კბილის ზედაპირის უხეშობას, რაზეც გავლენას ახდენს ნაწილების მახასიათებლები, დამუშავების პროცესის პარამეტრები და სხვა ფაქტორები; არსებული პარტიული წარმოების პირობებში, დამუშავების შემდეგ კბილის ზედაპირის მაქსიმალური უხეშობა 3.1-ჯერ მეტია, ვიდრე დამუშავებამდე. განხილულია კბილის ზედაპირის უხეშობის გავლენა არათანაბარი ჰემიკური ეფექტურობის მაჩვენებლებზე და შემოთავაზებულია ზომები დამუშავების შემდეგ უხეშობის გასაუმჯობესებლად.

ზემოაღნიშნული ფონის გათვალისწინებით, ეს ნაშრომი განიხილავს შემდეგ სამ ასპექტს:

კბილის ზედაპირის უხეშობაზე გასროლით დამუშავების პროცესის პარამეტრების გავლენა;

კბილის ზედაპირის უხეშობაზე გასროლით დამუშავების გაძლიერების ხარისხი არსებული პარტიული წარმოების პროცესის პირობებში;

კბილის ზედაპირის გაზრდილი უხეშობის გავლენა NVH-ის მუშაობაზე და უხეშობის გაუმჯობესების ზომები გასროლით გაპრიალების შემდეგ.

გასროლით გაპრიალება გულისხმობს პროცესს, რომლის დროსაც მრავალი მცირე ზომის ჭურვი, მაღალი სიმტკიცით და მაღალი სიჩქარით მოძრაობით, ხვდება ნაწილების ზედაპირს. ჭურვის მაღალი სიჩქარით ზემოქმედების ქვეშ, ნაწილის ზედაპირი წარმოქმნის ორმოებს და ხდება პლასტიკური დეფორმაცია. ორმოების გარშემო არსებული სტრუქტურები წინააღმდეგობას გაუწევენ ამ დეფორმაციას და წარმოქმნიან ნარჩენ შეკუმშვის სტრესს. მრავალი ორმოს გადაფარვა ნაწილის ზედაპირზე წარმოქმნის ერთგვაროვან ნარჩენ შეკუმშვის სტრესულ ფენას, რითაც აუმჯობესებს ნაწილის დაღლილობისადმი სიმტკიცეს. გასროლით მაღალი სიჩქარის მიღწევის მეთოდის მიხედვით, გასროლით გაპრიალება ზოგადად იყოფა შეკუმშული ჰაერით გაპრიალებად და ცენტრიდანული გაპრიალებად, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზ 1-ზე.

შეკუმშული ჰაერით აფეთქებისას თოფიდან აფეთქებისას შეკუმშული ჰაერი გამოიყენება ენერგიის სახით, რათა თოფიდან აფეთქდეს აფეთქება; ცენტრიდანული აფეთქებითი აფეთქება იყენებს ძრავას, რომელიც იმპულს მაღალი სიჩქარით ბრუნავს აფეთქების გასაშვებად. აფეთქებისას აფეთქებისას ძირითადი პროცესის პარამეტრებია გაჯერების სიმტკიცე, დაფარვა და აფეთქებისას ...

სატესტო ნაწილია ჰიბრიდული პროექტის შუალედური ლილვის გადაცემათა კოლოფი 1/6. გადაცემათა კოლოფის სტრუქტურა ნაჩვენებია ნახაზ 2-ში. დაფქვის შემდეგ, კბილის ზედაპირის მიკროსტრუქტურა არის მე-2 კლასის, ზედაპირის სიმტკიცეა 710HV30, ხოლო ეფექტური გამკვრივების ფენის სიღრმეა 0.65 მმ, რაც ტექნიკურ მოთხოვნებს აკმაყოფილებს. კბილის ზედაპირის უხეშობა გასროლით დამუშავებამდე ნაჩვენებია ცხრილ 3-ში, ხოლო კბილის პროფილის სიზუსტე ნაჩვენებია ცხრილ 4-ში. ჩანს, რომ კბილის ზედაპირის უხეშობა გასროლით დამუშავებამდე კარგია და კბილის პროფილის მრუდი გლუვია.

ტესტის გეგმა და ტესტის პარამეტრები

ტესტირებისთვის გამოყენებულია შეკუმშული ჰაერით გასროლის აპარატი. ტესტის პირობების გამო, შეუძლებელია გასროლის საშუალების თვისებების (მასალა, ზომა, სიმტკიცე) გავლენის შემოწმება. ამიტომ, ტესტში გასროლის საშუალების თვისებები მუდმივია. დასტურდება მხოლოდ გაჯერების სიმტკიცისა და დაფარვის გავლენა გასროლის შემდეგ კბილის ზედაპირის უხეშობაზე. ტესტის სქემისთვის იხილეთ ცხრილი 2. ტესტის პარამეტრების განსაზღვრის კონკრეტული პროცესი შემდეგია: გაჯერების წერტილის დასადგენად, ალმენის კუპონის ტესტის მეშვეობით, დახაზეთ გაჯერების მრუდი (სურათი 3), რათა დააფიქსიროთ შეკუმშული ჰაერის წნევა, ფოლადის გასროლის ნაკადი, საქშენის გადაადგილების სიჩქარე, საქშენის დაშორება ნაწილებამდე და აღჭურვილობის სხვა პარამეტრები.

ტესტის შედეგი

კბილის ზედაპირის უხეშობის მონაცემები გასროლით დამუშავების შემდეგ ნაჩვენებია ცხრილში 3, ხოლო კბილის პროფილის სიზუსტე - ცხრილში 4. ჩანს, რომ გასროლით დამუშავების ოთხივე პირობებში, კბილის ზედაპირის უხეშობა იზრდება და კბილის პროფილის მრუდი ხდება ჩაზნექილი და ამოზნექილი გასროლით დამუშავების შემდეგ. უხეშობის გადიდების დასახასიათებლად გამოიყენება შესხურების შემდეგ უხეშობისა და შესხურებამდე უხეშობის თანაფარდობა (ცხრილი 3). ჩანს, რომ უხეშობის გადიდება განსხვავებულია ოთხივე პროცესის პირობებში.

კბილის ზედაპირის უხეშობის გადიდების პარტიული თვალყურის დევნება გასროლით დარტყმითი მეთოდით

მე-3 ნაწილში მოცემული ტესტის შედეგები აჩვენებს, რომ კბილის ზედაპირის უხეშობა სხვადასხვა ხარისხით იზრდება სხვადასხვა პროცესით გასროლით დამუშავების შემდეგ. კბილის ზედაპირის უხეშობაზე გასროლით დამუშავების გაძლიერების სრულად გასაგებად და ნიმუშების რაოდენობის გაზრდის მიზნით, შეირჩა 5 ერთეული, 5 ტიპი და სულ 44 ნაწილი, რათა თვალყური ადევნონ უხეშობას გასროლამდე და მის შემდეგ, პარტიული წარმოების გასროლით დამუშავების პროცესის პირობებში. იხილეთ ცხრილი 5 ფიზიკური და ქიმიური ინფორმაციისა და მექანიზმით დაფქვის შემდეგ კვალდაკვალული ნაწილების გასროლით დამუშავების პროცესის შესახებ ინფორმაციისთვის. წინა და უკანა კბილის ზედაპირების უხეშობისა და გადიდების მონაცემები გასროლით დამუშავებამდე ნაჩვენებია ნახ. 4-ში. ნახაზი 4 გვიჩვენებს, რომ გასროლით დამუშავებამდე კბილის ზედაპირის უხეშობის დიაპაზონია Rz1.6 μm-Rz4.3 μm; გასროლით დამუშავების შემდეგ, უხეშობა იზრდება და განაწილების დიაპაზონია Rz2.3 μm-Rz6.7 μm; მაქსიმალური უხეშობა შეიძლება გაძლიერდეს 3.1-ჯერ გასროლით დამუშავებამდე.

კბილის ზედაპირის უხეშობის გავლენის ფაქტორები გასროლით პინინგის შემდეგ

გასროლით დამუშავების პრინციპიდან ჩანს, რომ მაღალი სიმტკიცე და მაღალსიჩქარიანი მოძრაობა ნაწილის ზედაპირზე უამრავ ორმოს ტოვებს, რაც ნარჩენი შეკუმშვის სტრესის წყაროა. ამავდროულად, ეს ორმოები აუცილებლად ზრდის ზედაპირის უხეშობას. გასროლამდე ნაწილების მახასიათებლები და გასროლით დამუშავების პროცესის პარამეტრები გავლენას მოახდენს გასროლით დამუშავების შემდეგ უხეშობაზე, როგორც ეს მოცემულია ცხრილში 6. ამ ნაშრომის მე-3 ნაწილში, ოთხი პროცესის პირობებში, გასროლით დამუშავების შემდეგ კბილის ზედაპირის უხეშობა სხვადასხვა ხარისხით იზრდება. ამ ტესტში არსებობს ორი ცვლადი, კერძოდ, გასროლამდელი უხეშობა და პროცესის პარამეტრები (გაჯერების სიმტკიცე ან დაფარვა), რომლებიც ზუსტად ვერ განსაზღვრავენ გასროლის შემდგომ უხეშობასა და თითოეულ ცალკეულ გავლენის ფაქტორს შორის კავშირს. ამჟამად, ბევრმა მეცნიერმა ჩაატარა კვლევა ამ საკითხზე და წარმოადგინა გასროლით დამუშავების შემდეგ ზედაპირის უხეშობის თეორიული პროგნოზირების მოდელი, რომელიც დაფუძნებულია სასრული ელემენტების სიმულაციაზე, რომელიც გამოიყენება გასროლით დამუშავების სხვადასხვა პროცესის შესაბამისი უხეშობის მნიშვნელობების პროგნოზირებისთვის.

ფაქტობრივი გამოცდილებისა და სხვა მეცნიერების კვლევის საფუძველზე, სხვადასხვა ფაქტორების გავლენის რეჟიმების ვარაუდი შესაძლებელია, როგორც ეს ნაჩვენებია ცხრილ 6-ში. ჩანს, რომ გასროლით დამუშავების შემდეგ უხეშობაზე ყოვლისმომცველ გავლენას ახდენს მრავალი ფაქტორი, რომლებიც ასევე წარმოადგენენ ნარჩენ შეკუმშვის სტრესზე მოქმედ ძირითად ფაქტორებს. ნარჩენი შეკუმშვის სტრესული სიძლიერის უზრუნველყოფის წინაპირობით გასროლით დამუშავების შემდეგ უხეშობის შესამცირებლად, პარამეტრების კომბინაციის უწყვეტი ოპტიმიზაციისთვის საჭიროა მრავალი ტექნოლოგიური ტესტის ჩატარება.

კბილის ზედაპირის უხეშობის გავლენა სისტემის NVH მუშაობაზე

გადაცემათა კოლოფის ნაწილები დინამიური გადაცემის სისტემაშია და კბილის ზედაპირის უხეშობა გავლენას ახდენს მათ NVH მუშაობაზე. ექსპერიმენტული შედეგები აჩვენებს, რომ ერთი და იგივე დატვირთვისა და სიჩქარის პირობებში, რაც უფრო დიდია ზედაპირის უხეშობა, მით უფრო დიდია სისტემის ვიბრაცია და ხმაური; როდესაც დატვირთვა და სიჩქარე იზრდება, ვიბრაცია და ხმაური უფრო მკვეთრად იზრდება.

ბოლო წლებში ახალი ენერგიის რედუქტორების პროექტები სწრაფად გაიზარდა და აჩვენებს მაღალი სიჩქარისა და დიდი ბრუნვის მომენტის განვითარების ტენდენციას. ამჟამად, ჩვენი ახალი ენერგიის რედუქტორის მაქსიმალური ბრუნვის მომენტი 354 ნ·მ-ია, ხოლო მაქსიმალური სიჩქარე 16000 ბრ/წთ, რომელიც მომავალში 20000 ბრ/წთ-ზე მეტს გაიზრდება. ასეთ სამუშაო პირობებში, გასათვალისწინებელია კბილის ზედაპირის უხეშობის ზრდის გავლენა სისტემის NVH მუშაობაზე.

კბილის ზედაპირის უხეშობის გაუმჯობესების ზომები გასროლით დამუშავების შემდეგ

მექანიზმის დაფქვის შემდეგ გასროლით დამუშავების პროცესს შეუძლია გააუმჯობესოს მექანიზმის კბილის ზედაპირის კონტაქტური დაღლილობისადმი სიმტკიცე და კბილის ფესვის მოხრის დაღლილობისადმი სიმტკიცე. თუ ეს პროცესი უნდა იქნას გამოყენებული მექანიზმის დიზაინის პროცესში სიმტკიცის მიზეზების გამო, სისტემის არათანაბარი ჰემისფერული მახასიათებლების გათვალისწინებით, გასროლით დამუშავების შემდეგ მექანიზმის კბილის ზედაპირის უხეშობა შეიძლება გაუმჯობესდეს შემდეგი ასპექტებით:

ა. გასროლით დამუშავების პროცესის პარამეტრების ოპტიმიზაცია და გასროლით დამუშავების შემდეგ კბილის ზედაპირის უხეშობის გაზრდის კონტროლი ნარჩენი შეკუმშვის სტრესის უზრუნველყოფის წინაპირობით. ეს მოითხოვს პროცესის უამრავ ტესტს და პროცესის მრავალფეროვნება არ არის ძლიერი.

ბ. გამოიყენება კომპოზიტური გასროლის მეთოდი, ანუ ნორმალური სიმტკიცის გასროლის მეთოდის დასრულების შემდეგ, ემატება კიდევ ერთი გასროლის მეთოდი. გაზრდილი გასროლის მეთოდის სიმტკიცე, როგორც წესი, მცირეა. შესაძლებელია გასროლის მასალის ტიპისა და ზომის რეგულირება, მაგალითად, კერამიკული გასროლა, მინის გასროლა ან ფოლადის მავთულის გაჭრილი გასროლა უფრო მცირე ზომით.

გ. გასროლით დამუშავების შემდეგ ემატება ისეთი პროცესები, როგორიცაა კბილის ზედაპირის გაპრიალება და თავისუფალი დამუშავება.

ამ ნაშრომში შესწავლილია კბილის ზედაპირის უხეშობა სხვადასხვა გასროლით დამუშავების პროცესის პირობებში და სხვადასხვა ნაწილში გასროლით დამუშავებამდე და მის შემდეგ, და ლიტერატურის საფუძველზე გამოტანილია შემდეგი დასკვნები:

◆ გასროლით დამუშავება ზრდის კბილის ზედაპირის უხეშობას, რაზეც გავლენას ახდენს ნაწილების მახასიათებლები გასროლით დამუშავებამდე, გასროლით დამუშავების პროცესის პარამეტრები და სხვა ფაქტორები, და ეს ფაქტორები ასევე წარმოადგენს ნარჩენი შეკუმშვის დაძაბულობის ძირითად ფაქტორებს;

◆ არსებული პარტიული წარმოების პროცესის პირობებში, გასროლით დამუშავების შემდეგ კბილის ზედაპირის მაქსიმალური უხეშობა გასროლით დამუშავებამდე არსებულ უხეშობასთან შედარებით 3.1-ჯერ მეტია;

◆ კბილის ზედაპირის უხეშობის ზრდა გაზრდის სისტემის ვიბრაციას და ხმაურს. რაც უფრო დიდია ბრუნვის მომენტი და სიჩქარე, მით უფრო აშკარაა ვიბრაციის და ხმაურის ზრდა;

◆ კბილის ზედაპირის უხეშობის გაუმჯობესება შესაძლებელია გასროლით გაპრიალების პროცესის პარამეტრების ოპტიმიზაციით, კომპოზიტური გაპრიალებით, გაპრიალების ან თავისუფალი დამუშავების დამატებით და ა.შ. გასროლით გაპრიალების პროცესის პარამეტრების ოპტიმიზაცია, სავარაუდოდ, უხეშობის ზრდას დაახლოებით 1.5-ჯერ გააკონტროლებს.