Zati askorenenergia murrizteko engranaje berriaketaautomobilgintzako engranajeakProiektuak engranajeak arteztu ondoren jaurtiketa-leherketa eskatzen du, eta horrek hortzaren gainazalaren kalitatea hondatuko du, eta baita sistemaren NVH errendimenduan ere eragina izango du. Artikulu honek hortzaren gainazalaren zimurtasuna aztertzen du jaurtiketa-leherketa prozesuko baldintza desberdinetan eta pieza desberdinetan, jaurtiketa-leherketa egin aurretik eta ondoren. Emaitzek erakusten dute jaurtiketa-leherketak hortzaren gainazalaren zimurtasuna handituko duela, eta horretan eragina duela piezen ezaugarriek, jaurtiketa-leherketa prozesuko parametroek eta beste faktore batzuek; Uneko sorta ekoizpen-prozesuko baldintzetan, jaurtiketa-leherketa egin ondoren hortzaren gainazalaren zimurtasun maximoa jaurtiketa-leherketa egin aurretik baino 3,1 aldiz handiagoa da. Hortzaren gainazalaren zimurtasunak NVH errendimenduan duen eragina eztabaidatzen da, eta jaurtiketa-leherketa egin ondoren zimurtasuna hobetzeko neurriak proposatzen dira.

Goian aipatutako testuinguruan oinarrituta, artikulu honek hiru alderdi hauetatik aztertzen du:

Hortz-gainazalaren zimurtasunean jaurtiketa-leherketa prozesuaren parametroen eragina;

Hortz-gainazalaren zimurtasunean jaurtiketa-leherketaren anplifikazio-maila, egungo ekoizpen-prozesuaren baldintzetan;

Hortz-gainazalaren zimurtasunaren igoerak NVH errendimenduan duen eragina eta jaurtiketa-granulazio ondoren zimurtasuna hobetzeko neurriak.

Proiektil-leherketa prozesu bat da, gogortasun handiko eta abiadura handiko jaurtigai txiki ugarik piezen gainazalean jotzen dutena. Jaurtigaiaren abiadura handiko inpaktuaren pean, piezaren gainazalak zuloak sortuko ditu eta deformazio plastikoa gertatuko da. Zuloen inguruko erakundeek deformazio horri eutsiko diote eta konpresio-tentsio hondarra sortuko dute. Zulo ugariren gainjartzeak konpresio-tentsio hondar uniforme bat sortuko du piezaren gainazalean, eta horrela piezaren nekearekiko erresistentzia hobetuko du. Jaurtiketaren bidez abiadura handia lortzeko moduaren arabera, proiektil-leherketa, oro har, aire konprimituko jaurtigai-leherketa eta zentrifugozko jaurtigai-leherketa bitan banatzen da, 1. irudian erakusten den bezala.

Aire konprimituko jaurtiketa-leherketak aire konprimitua erabiltzen du pistolatik jaurtigaiak botatzeko potentzia gisa; jaurtiketa zentrifugoak motor bat erabiltzen du inpellerra abiadura handian biratzeko eta jaurtigaiak jaurtitzeko. Jaurtiketa-leherketaren prozesu-parametro nagusien artean daude saturazio-indarra, estaldura eta jaurtiketa-leherketa euskarriaren propietateak (materiala, tamaina, forma, gogortasuna). Saturazio-indarra jaurtiketa-leherketa indarra karakterizatzeko parametro bat da, arkuaren altueraren bidez adierazten dena (hau da, Almen proba-piezaren tolestura-maila jaurtiketa-leherketaren ondoren); Estaldura-tasak jaurtiketa-leherketaren ondoren zuloak estalitako azaleraren eta jaurtiketa-leherketaren azalera osoaren arteko erlazioa adierazten du; Gehien erabiltzen diren jaurtiketa-leherketa euskarrien artean, altzairuzko alanbrezko ebaketa-pilak, altzairu urtuzko pilak, zeramikazko pilak, beirazko pilak, etab. daude. Jaurtiketa-leherketa euskarrien tamaina, forma eta gogortasuna maila desberdinetakoak dira. Transmisio-engranajeen ardatzaren piezen prozesu-eskakizun orokorrak 1. taulan ageri dira.

Proba-pieza proiektu hibrido baten 1/6 tarteko ardatz-engranajea da. Engranaje-egitura 2. irudian ageri da. Artezketaren ondoren, hortzaren gainazalaren mikroegitura 2. mailakoa da, gainazalaren gogortasuna 710HV30 da eta gogortze-geruzaren sakonera eraginkorra 0,65 mm-koa da, guztia baldintza teknikoen barruan. Hortzaren gainazalaren zimurtasuna granallatu aurretik 3. taulan ageri da, eta hortzaren profilaren zehaztasuna 4. taulan. Ikus daiteke hortzaren gainazalaren zimurtasuna granallatu aurretik ona dela, eta hortzaren profilaren kurba leuna dela.

Proba plana eta proba parametroak

Aire konprimituko granallatzeko makina erabili da proban. Proba-baldintzak direla eta, ezinezkoa da granallatzeko medioaren propietateen eragina egiaztatzea (materiala, tamaina, gogortasuna). Beraz, granallatzeko medioaren propietateak konstanteak dira proban. Saturazio-indarraren eta estalduraren eragina baino ez da egiaztatzen granallatu ondoren hortzaren gainazalaren zimurtasunean. Ikusi 2. taula proba-eskema ikusteko. Proba-parametroen zehaztapen-prozesu espezifikoa honako hau da: marraztu saturazio-kurba (3. irudia) Almen kupoi-probaren bidez saturazio-puntua zehazteko, aire konprimituaren presioa, altzairu-granallatzeko fluxua, toberaren mugimendu-abiadura, toberaren eta piezetako distantzia eta ekipamenduaren beste parametro batzuk blokeatzeko.

probaren emaitza

Hortzaren gainazalaren zimurtasunaren datuak 3. taulan ageri dira, eta hortzaren profilaren zehaztasuna 4. taulan. Ikus daiteke lau zimurtasun-baldintzetan, hortzaren gainazalaren zimurtasuna handitzen dela eta hortzaren profilaren kurba ahurra eta ganbila bihurtzen dela zimurtasun-baldintzen ondoren. Ihinztatu ondorengo zimurtasunaren eta ihinztatu aurreko zimurtasunaren arteko erlazioa erabiltzen da zimurtasunaren handitzea karakterizatzeko (3. taula). Ikus daiteke zimurtasunaren handitzea desberdina dela lau prozesu-baldintzetan.

Hortz-gainazalaren zimurtasunaren handitzearen lote-jarraipena jaurtiketa-leherketa bidez

3. ataleko proben emaitzek erakusten dute hortzaren gainazalaren zimurtasuna maila desberdinetan handitzen dela prozesu desberdinekin jaurtiketa-leherketaren ondoren. Jaurtiketa-leherketak hortzaren gainazalaren zimurtasunean duen anplifikazioa guztiz ulertzeko eta lagin kopurua handitzeko, 5 elementu, 5 mota eta guztira 44 pieza hautatu dira guztira, jaurtiketa-leherketaren aurretik eta ondoren zimurtasuna jarraitzeko, jaurtiketa-leherketaren prozesuko lote-ekoizpenean. Ikusi 5. taula engranajeen artezketa egin ondoren jarraitutako piezen jaurtiketa-leherketaren informazio fisiko eta kimikoa eta prozesua ikusteko. Hortz gainazalen aurreko eta atzeko zimurtasunaren eta handitze-datuak jaurtiketa-leherketaren aurretik 4. irudian ageri dira. 4. irudiak erakusten du hortzaren gainazalaren zimurtasunaren tartea jaurtiketa-leherketaren aurretik Rz1.6 μ m-Rz4.3 μ m dela; jaurtiketa-leherketaren ondoren, zimurtasuna handitzen da, eta banaketa-tartea Rz2.3 μ m-Rz6.7 μ m dela; zimurtasun maximoa 3,1 aldiz anplifikatu daiteke jaurtiketa-leherketaren aurretik.

Hortz-gainazalaren zimurtasunaren faktore eragileak, granallatu ondoren

Proiektaketa-printzipiotik ikus daiteke gogortasun handiak eta abiadura handiko mugimenduko proiektaketak zulo ugari uzten dituela piezaren gainazalean, eta hori konpresio-tentsio hondarraren iturria da. Aldi berean, zulo hauek gainazalaren zimurtasuna handituko dute. Proiektaketa-prozesuaren aurreko piezen ezaugarriek eta proiektaketa-prozesuaren parametroek eragina izango dute proiektaketa-prozesuaren ondorengo zimurtasunean, 6. taulan zerrendatzen den bezala. Artikulu honen 3. atalean, lau prozesu-baldintzetan, hortzaren gainazalaren zimurtasuna proiektaketa-prozesuaren ondorengo zimurtasuna maila desberdinetan handitzen da. Proba honetan, bi aldagai daude, hots, proiektaketa aurreko zimurtasuna eta prozesu-parametroak (saturazio-indarra edo estaldura), eta horiek ezin dute zehatz-mehatz zehaztu proiektaketa-prozesu osteko zimurtasunaren eta eragin-faktore bakoitzaren arteko erlazioa. Gaur egun, aditu askok ikerketa egin dute horri buruz, eta proiektaketa-prozesuaren ondorengo zimurtasunaren iragarpen-eredu teoriko bat aurkeztu dute, elementu finituen simulazioan oinarrituta, proiektaketa-prozesu desberdinen zimurtasun-balioak aurreikusteko erabiltzen dena.

Benetako esperientzian eta beste aditu batzuen ikerketan oinarrituta, hainbat faktoreren eragin moduak espekula daitezke 6. taulan erakusten den bezala. Ikus daiteke granallatu ondorengo zimurtasuna faktore askok eragiten dutela, eta horiek dira, halaber, hondar-konpresio-tentsioan eragina duten faktore nagusiak. Granallatu ondorengo zimurtasuna murrizteko, hondar-konpresio-tentsioa bermatzeko premisan, prozesu-proba ugari behar dira parametroen konbinazioa etengabe optimizatzeko.

Hortz-gainazalaren zimurtasunaren eragina sistemaren NVH errendimenduan

Engranajeen piezak transmisio-sistema dinamikoan daude, eta hortzen gainazalaren zimurtasunak eragina izango du haien NVH errendimenduan. Esperimentu-emaitzek erakusten dute karga eta abiadura beraren pean, zenbat eta gainazalaren zimurtasun handiagoa izan, orduan eta handiagoa dela sistemaren bibrazioa eta zarata; karga eta abiadura handitzen direnean, bibrazioa eta zarata nabarmenago handitzen dira.

Azken urteotan, energia-murriztaile berrien proiektuak azkar handitu dira, eta abiadura handiko eta momentu handiko garapen-joera erakusten dute. Gaur egun, gure energia-murriztaile berriaren momentu maximoa 354N · m da, eta abiadura maximoa 16000 bira/min da, eta etorkizunean 20000 bira/min baino gehiagora igoko da. Lan-baldintza horietan, hortz-azaleraren zimurtasunaren igoerak sistemaren NVH errendimenduan duen eragina kontuan hartu behar da.

Hortz-gainazalaren zimurtasuna hobetzeko neurriak jaurtiketa-leherketa egin ondoren

Engranajeak arteztu ondoren egindako granallatze-prozesuak engranaje-hortzaren gainazalaren kontaktu-nekearen erresistentzia eta hortz-erroaren tolestura-nekearen erresistentzia hobetu ditzake. Prozesu hau engranajeen diseinu-prozesuan erresistentzia-arrazoiengatik erabili behar bada, sistemaren NVH errendimendua kontuan hartzeko, granallatze-prozesuak egin ondoren engranaje-hortzaren gainazalaren zimurtasuna alderdi hauetatik hobetu daiteke:

a. Optimizatu jaurtiketa-leherketa prozesuaren parametroak, eta kontrolatu hortzaren gainazaleko zimurtasunaren anplifikazioa jaurtiketa-leherketaren ondoren, konpresio-tentsio hondarra bermatzeko premisan. Horrek prozesu-proba asko eskatzen ditu, eta prozesuaren malgutasuna ez da handia.

b. Konpositezko jaurtiketa-leherketa prozesua erabiltzen da, hau da, ohiko indarra duen jaurtiketa-leherketa amaitu ondoren, beste jaurtiketa-leherketa bat gehitzen da. Handitutako jaurtiketa-leherketa prozesuaren indarra normalean txikia da. Jaurtiketa-materialen mota eta tamaina egokitu daitezke, hala nola zeramikazko jaurtiketa, beirazko jaurtiketa edo tamaina txikiagoa duten altzairuzko alanbrezko jaurtiketa.

c. Granallatu ondoren, hortzen gainazala leuntzea eta zorroztze librea bezalako prozesuak gehitzen dira.

Artikulu honetan, hortz-gainazalaren zimurtasuna aztertzen da hainbat baldintzatan eta hainbat piezatan, jaurtiketa-leherketa egin aurretik eta ondoren, eta ondorio hauek ateratzen dira literaturan oinarrituta:

◆ Hortz-lehorketa bidezko hortzen gainazalaren zimurtasuna handituko da, eta zimurtasun horretan eragina izango dute piezen ezaugarriek, lehorketa-lehorketa prozesuaren parametroek eta beste faktore batzuek, eta faktore horiek dira, halaber, hondar-konpresio-tentsioan eragina duten faktore nagusiak;

◆ Uneko multzoen ekoizpen-prozesuaren baldintzetan, hortz-gainazalaren zimurtasun maximoa jaurtiketa-leherketaren ondoren jaurtiketa-leherketaren aurretik baino 3,1 aldiz handiagoa da;

◆ Hortz-gainazalaren zimurtasunaren igoerak sistemaren bibrazioa eta zarata handituko ditu. Zenbat eta handiagoa izan momentua eta abiadura, orduan eta nabarmenagoa izango da bibrazioaren eta zarataren igoera;

◆ Hortz-gainazalaren zimurtasuna hobetu daiteke metrailatze-prozesuaren parametroak optimizatuz, konpositezko metrailatze-prozesua eginez, metrailatze-prozesuaren ondoren leuntzea edo leuntzea gehituz, etab. metrailatze-prozesuaren parametroen optimizazioak zimurtasunaren anplifikazioa 1,5 aldiz handitzea espero da.