أجزاء كثيرة منالتروس الجديدة لخفض الطاقةوالتروس السياراتيتطلب المشروع إجراء عملية طحن بالرصاص بعد طحن التروس، الأمر الذي سيؤدي إلى تدهور جودة سطح الأسنان، بل ويؤثر على أداء NVH للنظام. يدرس هذا البحث خشونة سطح الأسنان في ظروف عملية التقشر بالخردق المختلفة والأجزاء المختلفة قبل وبعد التقشر بالرصاص. أظهرت النتائج أن التقشر بالخردق سيزيد من خشونة سطح السن، والتي تتأثر بخصائص الأجزاء، ومعلمات عملية التقشر بالخردق وعوامل أخرى؛ في ظل ظروف عملية الإنتاج المجمعة الحالية، فإن الحد الأقصى لخشونة سطح الأسنان بعد التنظير بالرصاص هو 3.1 مرة قبل التنظير بالرصاص. تمت مناقشة تأثير خشونة سطح الأسنان على أداء NVH، وتم اقتراح التدابير اللازمة لتحسين الخشونة بعد التقشر بالرصاص.

في ضوء الخلفية السابقة، تناقش هذه الورقة من الجوانب الثلاثة التالية:

تأثير معلمات عملية التقشر بالرصاص على خشونة سطح الأسنان؛

درجة تضخيم التبول على خشونة سطح الأسنان في ظل ظروف عملية الإنتاج المجمعة الحالية؛

تأثير زيادة خشونة سطح الأسنان على أداء NVH وإجراءات تحسين الخشونة بعد التبول بالرصاص.

يشير التقطيع بالرصاص إلى العملية التي تصطدم فيها العديد من المقذوفات الصغيرة ذات الصلابة العالية والحركة عالية السرعة بسطح الأجزاء. تحت تأثير القذيفة عالي السرعة، سوف ينتج عن سطح الجزء حفر وسيحدث تشوه بلاستيكي. سوف تقاوم المنظمات المحيطة بالحفر هذا التشوه وتولد إجهادًا ضاغطًا متبقيًا. سيؤدي تداخل العديد من الحفر إلى تشكيل طبقة ضغط ضاغطة متبقية موحدة على سطح الجزء، وبالتالي تحسين قوة الكلال للجزء. وفقًا لطريقة الحصول على سرعة عالية بالطلقة، يتم تقسيم الطحن بالطلقة بشكل عام إلى طلقة بالهواء المضغوط وطلقة بالطرد المركزي، كما هو موضح في الشكل 1.

يستخدم التقطيع بالهواء المضغوط الهواء المضغوط كقوة لرش الطلقة من البندقية. يستخدم السفع بالطرد المركزي محركًا لدفع المكره للدوران بسرعة عالية لرمي الطلقة. تتضمن معلمات العملية الرئيسية للتقطيع بالخردق قوة التشبع والتغطية وخصائص وسط التقطيع بالخردق (المادة والحجم والشكل والصلابة). قوة التشبع هي معلمة لتمييز قوة الصقل بالطلقة، والتي يتم التعبير عنها بارتفاع القوس (أي درجة انحناء قطعة اختبار Almen بعد الصقل بالطلقة)؛ يشير معدل التغطية إلى نسبة المساحة التي تغطيها الحفرة بعد الطحن بالرصاص إلى المساحة الإجمالية لمنطقة الطحن بالرصاص؛ تشتمل وسائط التقطيع بالطلقات شائعة الاستخدام على طلقات قطع الأسلاك الفولاذية، وطلقات الفولاذ المصبوب، وطلقات السيراميك، وطلقات الزجاج، وما إلى ذلك. إن حجم وشكل وصلابة وسائط التنقيع بالطلقات هي من درجات مختلفة. يوضح الجدول 1 متطلبات العملية العامة لأجزاء عمود تروس ناقل الحركة.

جزء الاختبار هو ترس العمود المتوسط ​​1/6 لمشروع هجين. يظهر هيكل التروس في الشكل 2. بعد الطحن، تكون البنية المجهرية لسطح السن من الدرجة 2، وصلابة السطح هي 710HV30، وعمق طبقة التصلب الفعال هو 0.65 مم، كل ذلك ضمن المتطلبات الفنية. يتم عرض خشونة سطح الأسنان قبل التنظير بالرصاص في الجدول 3، وتظهر دقة ملف تعريف الأسنان في الجدول 4. ويمكن ملاحظة أن خشونة سطح الأسنان قبل التنظير بالرصاص جيدة، ومنحنى ملف تعريف الأسنان أملس.

خطة الاختبار ومعلمات الاختبار

يتم استخدام آلة التقطيع بالهواء المضغوط في الاختبار. بسبب ظروف الاختبار، من المستحيل التحقق من تأثير خصائص وسط التقطيع بالخردق (المادة، الحجم، الصلابة). لذلك، فإن خصائص وسط الطحن بالخردق تكون ثابتة في الاختبار. يتم التحقق فقط من تأثير قوة التشبع والتغطية على خشونة سطح السن بعد التقشر بالرصاص. انظر الجدول 2 لمخطط الاختبار. عملية التحديد المحددة لمعلمات الاختبار هي كما يلي: ارسم منحنى التشبع (الشكل 3) من خلال اختبار قسيمة Almen لتحديد نقطة التشبع، وذلك لقفل ضغط الهواء المضغوط، وتدفق الطلقة الفولاذية، وسرعة تحرك الفوهة، ومسافة الفوهة من الأجزاء ومعلمات المعدات الأخرى.

نتيجة الاختبار

تظهر بيانات خشونة سطح السن بعد التنظير بالرصاص في الجدول 3، وتظهر دقة ملف تعريف السن في الجدول 4. ويمكن ملاحظة أنه في ظل ظروف التبول بالرصاص الأربعة، تزداد خشونة سطح السن ويصبح منحنى شكل السن مقعرًا و محدب بعد التبول بالرصاص. يتم استخدام نسبة الخشونة بعد الرش إلى الخشونة قبل الرش لتوصيف تكبير الخشونة (الجدول 3). يمكن ملاحظة أن تكبير الخشونة يختلف في ظل ظروف العملية الأربعة.

تتبع دفعة من تكبير خشونة سطح الأسنان عن طريق الطحن بالرصاص

تظهر نتائج الاختبار في القسم 3 أن خشونة سطح السن تزداد بدرجات متفاوتة بعد التثقيل بالحقن بعمليات مختلفة. من أجل الفهم الكامل لتضخيم التقشر بالخردق على خشونة سطح الأسنان وزيادة عدد العينات، تم اختيار 5 عناصر و5 أنواع و44 جزءًا في المجمل، لتتبع الخشونة قبل وبعد التقشر بالرصاص في ظل ظروف طلقة الإنتاج المجمعة عملية التبخير. انظر الجدول 5 للحصول على المعلومات الفيزيائية والكيميائية ومعلومات عملية التقطيع بالخردق للأجزاء المجنزرة بعد طحن التروس. يوضح الشكل 4 بيانات الخشونة والتكبير لأسطح الأسنان الأمامية والخلفية قبل التنظير بالرصاص. ويبين الشكل 4 أن نطاق خشونة سطح السن قبل التنظير بالرصاص هو Rz1.6 μ m-Rz4.3 μ m؛ بعد التنظير بالرصاص، تزداد الخشونة، ويكون نطاق التوزيع Rz2.3 μ m-Rz6.7 μ m؛ يمكن تضخيم الحد الأقصى للخشونة إلى 3.1 مرة قبل اللقطة التبول.

العوامل المؤثرة في خشونة سطح الأسنان بعد التقشر بالرصاص

يمكن أن نرى من مبدأ التقطيع بالخردق أن الصلابة العالية والطلقة المتحركة عالية السرعة تترك حفرًا لا حصر لها على سطح الجزء، وهو مصدر إجهاد الضغط المتبقي. وفي الوقت نفسه، لا بد أن تؤدي هذه الحفر إلى زيادة خشونة السطح. سوف تؤثر خصائص الأجزاء قبل الصقل بالخردق ومعلمات عملية الصقل بالخردق على الخشونة بعد الصقل بالخردق، كما هو مذكور في الجدول 6. في القسم 3 من هذه الورقة، في ظل ظروف العملية الأربعة، تزداد خشونة سطح السن بعد الصقل بالخردق إلى درجات مختلفة. في هذا الاختبار، هناك متغيران، هما خشونة ما قبل اللقطة ومعلمات العملية (قوة التشبع أو التغطية)، والتي لا يمكنها تحديد العلاقة بدقة بين خشونة الطحن بعد اللقطة وكل عامل مؤثر على حدة. في الوقت الحاضر، أجرى العديد من العلماء أبحاثًا حول هذا الأمر، وطرحوا نموذجًا تنبؤيًا نظريًا لخشونة السطح بعد الصقل بالخردق استنادًا إلى محاكاة العناصر المحدودة، والذي يستخدم للتنبؤ بقيم الخشونة المقابلة لعمليات الصقل بالخردق المختلفة.

استنادًا إلى الخبرة الفعلية والبحث الذي أجراه علماء آخرون، يمكن التكهن بأنماط تأثير العوامل المختلفة كما هو موضح في الجدول 6. ويمكن ملاحظة أن الخشونة بعد التقطيع بالرصاص تتأثر بشكل شامل بالعديد من العوامل، والتي تعد أيضًا العوامل الرئيسية التأثير على الإجهاد الضاغط المتبقي. من أجل تقليل الخشونة بعد التبول بالخردق على أساس ضمان إجهاد الضغط المتبقي، يلزم إجراء عدد كبير من اختبارات العمليات لتحسين مجموعة المعلمات بشكل مستمر.

تأثير خشونة سطح الأسنان على أداء NVH للنظام

أجزاء التروس موجودة في نظام النقل الديناميكي، وخشونة سطح الأسنان سوف تؤثر على أداء NVH. تظهر النتائج التجريبية أنه في ظل نفس الحمل والسرعة، كلما زادت خشونة السطح، زاد اهتزاز النظام وضوضاءه؛ عندما يزيد الحمل والسرعة، يزداد الاهتزاز والضوضاء بشكل أكثر وضوحًا.

في السنوات الأخيرة، زادت مشاريع مخفضات الطاقة الجديدة بسرعة، وأظهرت اتجاه التطوير للسرعة العالية وعزم الدوران الكبير. في الوقت الحاضر، الحد الأقصى لعزم الدوران لمخفض الطاقة الجديد لدينا هو 354N·m، والسرعة القصوى هي 16000r/min، والتي سيتم زيادتها إلى أكثر من 20000r/min في المستقبل. في ظل ظروف العمل هذه، يجب أن يؤخذ في الاعتبار تأثير زيادة خشونة سطح الأسنان على أداء NVH للنظام.

تدابير تحسين خشونة سطح الأسنان بعد التقشر بالرصاص

يمكن أن تؤدي عملية الطحن بالرصاص بعد طحن التروس إلى تحسين قوة إجهاد التلامس لسطح أسنان التروس وقوة إجهاد الانحناء لجذر الأسنان. إذا كان من الضروري استخدام هذه العملية لأسباب تتعلق بالقوة في عملية تصميم الترس، ومن أجل أخذ أداء النظام في مستوى الضوضاء والاهتزاز والخشونة (NVH) في الاعتبار، فيمكن تحسين خشونة سطح سن الترس بعد الصقل بالخردق من الجوانب التالية:

أ. قم بتحسين معلمات عملية الطحن بالخردق، والتحكم في تضخيم خشونة سطح الأسنان بعد الطحن بالرصاص على أساس ضمان إجهاد الضغط المتبقي. وهذا يتطلب الكثير من اختبارات العمليات، كما أن تعدد استخدامات العملية ليس قويًا.

ب. يتم اعتماد عملية الصقل بالخردق المركب، أي أنه بعد اكتمال عملية الصقل بالقوة العادية، يتم إضافة طلقة أخرى. عادة ما تكون قوة عملية التقطيع المتزايدة صغيرة. يمكن تعديل نوع وحجم المواد المقذوفة، مثل طلقات السيراميك أو طلقات الزجاج أو طلقات قطع الأسلاك الفولاذية بحجم أصغر.

ج. بعد عملية التقشر بالرصاص، تتم إضافة عمليات مثل تلميع سطح الأسنان والشحذ المجاني.

في هذا البحث، تمت دراسة خشونة سطح الأسنان في ظروف عملية التقشر بالخردق المختلفة والأجزاء المختلفة قبل وبعد التقشر بالرصاص، وتم استخلاص الاستنتاجات التالية بناءً على الأدبيات:

◆ سيؤدي الطحن بالخردق إلى زيادة خشونة سطح الأسنان، والتي تتأثر بخصائص الأجزاء قبل الطحن بالرصاص، ومعلمات عملية الطحن بالرصاص وعوامل أخرى، وهذه العوامل هي أيضًا العوامل الرئيسية التي تؤثر على إجهاد الضغط المتبقي؛

◆ في ظل ظروف عملية الإنتاج المجمعة الحالية، فإن الحد الأقصى لخشونة سطح الأسنان بعد التقشر بالرصاص هو 3.1 مرة قبل التقشر بالرصاص؛

◆ زيادة خشونة سطح الأسنان ستزيد من اهتزاز النظام وضجيجه. كلما زاد عزم الدوران والسرعة، كلما كانت زيادة الاهتزاز والضوضاء أكثر وضوحًا؛

◆ يمكن تحسين خشونة سطح السن بعد الصقل بالخردق عن طريق تحسين معلمات عملية الصقل بالخردق، أو الصقل المركب، أو إضافة التلميع أو الشحذ الحر بعد الصقل بالخردق، وما إلى ذلك. ومن المتوقع أن يؤدي تحسين معلمات عملية الصقل بالخردق إلى التحكم في تضخيم الخشونة حوالي 1.5 مرة.