Contenuti
1 Introduzione del riduttore 2 processo di test
3 Smontaggio e analisi del test
4. Conclusione
Il riduttore è una parte importante dei componenti di trasmissione nel nuovo veicolo energetico, che può trasmettere la coppia di uscita del motore all'albero di uscita attraverso il riduttore per guidare le gomme del veicolo aumentando la coppia.
Le prestazioni di trasmissione del riduttore influiscono direttamente sull'efficienza, la fluidità e la potenza di guida del veicolo.
La coppia di trasmissione massima del riduttore è direttamente influenzata dal suo materiale corporeo, dalla resistenza strutturale e dalle prestazioni degli ingranaggi.
La coppia statica massima del riduttore viene analizzata attraverso i test per garantire il funzionamento affidabile del riduttore in funzione.
È stato studiato un nuovo riduttore dell'albero parallelo del veicolo energetico e il test di coppia statico è stato condotto aumentando la coppia di ingresso a una velocità costante fino a quando non si è verificato un guasto anormale e il principio di fallimento è stato analizzato.
I risultati mostrano che il fattore di sicurezza torsionale statico del cambio è 2,56, il che soddisfa i requisiti di progettazione del cambio a mezzo albero e l'ingranaggio planetario e la durezza sono in conformità con i requisiti di progettazione.
1 Introduzione del riduttore
L'oggetto del test è un riduttore dell'albero parallelo per l'unità secondaria di una nuova auto passeggeri di energia, come mostrato nella Figura 1.
L'estremità di input è un albero scagliato con ingresso e l'estremità di uscita è un ingranaggio differenziale che collega i due mezze alberi per i cuscinetti di supporto in uscita sono cuscinetti a sfere.
La coppia nominale del design del riduttore, la velocità nominale e altri parametri sono mostrati nella Tabella 1
All'inizio del design, la resistenza e la vita dei componenti erano controllate, ed erano tutti all'interno dell'intervallo di progetta .
2. Procedura di prova
2.1 Metodo di prova
L'estremità di input del riduttore è collegata al motore dell'unità attraverso l'adattatore e l'accoppiamento universale e la spline dell'uscita differenziale è collegata ai due medi alberi di uscita e fissata alla base di utensili, come mostrato nella Figura 2.
2.2 Analisi preliminare del test
I denti degli ingranaggi sono sottoposti alla forza di spremitura del cuscinetto, alla forza di flessione all'impegno, alla forza di flessione dell'albero di trasmissione, alla forza di spremitura del cuscinetto sull'albero di trasmissione e alla sollecitazione di piegatura dell'ingranaggio smusso all'impegno All'interno dell'alloggiamento differenziale durante il test di torsione statica.
Pertanto, il test continuo del test di torsione statica può portare al guasto di una o più parti diverse di diverse parti del test nell'intervallo di rotazione dell'albero di azionamento a 125,1 ° prodotto 3 volte la coppia di picco e accompagnata da 3 volte il suono del collasso
Pertanto, si può giudicare che almeno 3 parti dovrebbero aver rotto o fallito
3. Smontaggio e analisi del test
3.1 Smontaggio e ispezione
Dopo che il riduttore viene rimosso dal banco di prova, l'albero di ingresso può ruotare liberamente e guidare l'albero differenziale per ruotare e i due mezze alberi di uscita del differenziale possono ruotare alla stessa velocità nella stessa direzione, ma non può effettuare velocità differenziale , quindi il giudizio preliminare è che i denti degli ingranaggi del cambio di trasmissione del riduttore non hanno fallito e rotto e il sito di guasto è all'interno del differenziale.
Lo smontaggio e l'ispezione hanno scoperto che non vi è alcuna crepa alla radice dei denti degli ingranaggi di trasmissione e non vi sono evidenti segni di estrusione sulla superficie del dente coinvolto nell'impegno.
I cuscinetti ruotavano senza intoppi senza ovvie anomalie come lo stallo
Nessuna rientranza e deformazione nei fori del cuscinetto del caso
Nessuna crepa e deformazione dell'albero di trasmissione
L'albero di trasmissione è sotto torsione statica, il che significa che gli ingranaggi di trasmissione, il cuscinetto, la custodia e la resistenza del cambio sono sufficienti.
Nessuna deformazione e fallimento evidenti dell'alloggiamento degli ingranaggi differenziali, come mostrato nella Figura 4
Smontare l'ingranaggio differenziale e scoprire che i denti dei due ingranaggi a mezzo albero della marcia differenziale hanno crepe e gli ingranaggi differenziali sono sottoposti a ispezione a particelle magnetiche fluorescenti e rilevamento del difetto.
C'erano due fessure nell'ingranaggio a mezzo albero I, che si trovava nella posizione dei due ingranaggi planetari, e le due fessure alla radice dei denti nella fessura ① erano molto grandi e le crepe erano chiaramente visibili e Le fessure erano spezzate lungo la radice dei denti degli ingranaggi e c'erano anche fessure sulla faccia e sul dente del dente, come mostrato nella Figura 5
La fessura di ② è piccola e difficile da trovare ad occhio nudo e la fessura esiste sul lato radice e sul lato dei due denti, come mostrato nella Figura 6.
Ci sono anche due fessure nelle marce a mezzo albero, che si trovano anche nella posizione di mesh con i due ingranaggi planetari, e le due crepe alla radice dei denti alla crepa ① sono evidenti e visibili a occhio nudo, e c'è Anche una fessura sulla faccia dell'estremità del dente, come mostrato nella Figura 7.
Crack ② è più ovvio e visibile ad occhio nudo e ci sono crepe sulla radice del dente, sul lato della faccia e del dente del dente, come mostrato nella Figura 8
L'ingranaggio planetario ha una fessura, la fessura non è evidente, l'occhio nudo non può vedere chiaramente sotto l'ispezione delle particelle magnetiche fluorescenti, la crepa è sulla faccia dell'estremità del dente, come mostrato nella Figura 9
Crepe in ordine decrescente: mezza ingranaggio dell'albero I crack ① mezza ingranaggio dell'albero lavoro crack ① mezza ingranaggio albero lavoro crack ②, mezza marcia dell'albero I crack ②, ingranaggio planetario I ruota crack
3.2 Analisi del fallimento
3.2 Analisi delle cause
Le fessure prodotte sulla superficie del dente e sulla radice del dente sono crepe di frattura piegata
Nel test di torsione statica, l'ingranaggio differenziale viene intrecciato con la marcia a mezzo albero attraverso il suo ingranaggio planetario e la coppia viene trasmessa all'ingranaggio a mezzo albero e quindi agli utensili fissi.
Pertanto, in questo processo, i denti degli ingranaggi sulla mesh sono principalmente sottoposti a stress di piega
Il motivo di 3 picchi di coppia nel carico di coppia statica è che la ruota di smussatura differenziale ha più di 4 coppie di ingranaggi smussati coinvolti in ciascuna mesh.
La prima volta che viene raggiunto il picco di coppia, la radice di uno dei denti degli ingranaggi a mezzo albero coinvolto nelle interruzioni della mesh e la coppia di guida viene quindi scaricata
Il secondo ricaricamento del primo cambio di marcia a mezzo albero incrinato continua ad espandersi nel luogo rotto mentre stringe gli altri tre marcia fino a quando uno dei denti degli ingranaggi non crolla, seguito da una coppia di guida che scarica la terza volta lo stesso principio del secondo tempo, stringendo gli altri due marcia fino a crollo della terza marcia
3.2.2 Analisi della frattura
Gli ingranaggi a mezzo albero differenziale e i materiali dell'ingranaggio planetario sono acciaio antincendio carburoso da 20 crmo, requisiti di durezza superficiale per 58 ~ 62HRC, i requisiti di durezza del nucleo per 30 ~ 42HRC
Analisi anatomica, i risultati del test sono mostrati nella Tabella 2, soddisfano tutti i requisiti di progettazione
Il fallimento più grave della marcia a mezzo albero I crack ① ((Figura 5) per l'analisi della frattura della crepa crepa della radice cracking che esisteva una grave esistenza del dente, una fessura si trova vicino alla transizione della radice del dente spline interna, un'altra fessura si trova nella transizione della radice del dente del bordo esterno della scanalatura del dente, il bordo esterno dello spessore della scanalatura del dente è sottile, specialmente con il Spessore minimo della transizione dei denti.
Le altre tre crepe più piccole esistono sulla faccia dell'estremità del dente e sul lato dente
Una delle fessure con un'apertura più grande alla transizione della radice del dente sul bordo esterno della scanalatura del dente è stata tagliata e rimossa manualmente per aprirla, e la morfologia macroscopica della frattura aperta è mostrata nella Figura 10, la frattura complessiva è Lustre metallica grigia argentea, ci sono ovvie strisce radiali e la direzione delle strisce radiali può essere vista dallo smusso della transizione tra il bordo esterno della scanalatura del dente e i denti degli ingranaggi, dove lo spessore è il più sottile
La Figura 11-14 mostra la sorgente di crepa Figura 13 (cioè Figura 11 area I interrotta I) morfologia microscopica lungo la morfologia cristallina, la fonte di frattura sulla lavorazione della superficie del campione segna più a fondo, senza scorie, scarse e caratteristiche di difetto di crack di vecchiaia.
Figura 14 (cioè Figura 11 Area Frattura II) Morfologia microscopica, dominata da una morfologia del nido duro
Tagliare il bordo esterno della scanalatura del dente completo e il smussatura dei campioni della sezione trasversale di transizione del dente per ingranaggi per l'esame metallografico metallografico come mostrato nella Figura 15, secondo la valutazione GB/T10561-2005 del suo livello di inclusioni non metalliche: A1.0, D0 .5 indica che la sua purezza materiale è buona
In sintesi, la crepa per ingranaggi ha le caratteristiche del sovraccarico fragile, la sorgente di fessura si trova nella struttura della concentrazione di stress del bordo esterno della scanalatura del dente e la smussatura della transizione del dente, la sorgente di frattura non è vista al scorie sparse e vecchi difetti di crepa.
3.2.3 Fattore di sicurezza
Il fattore di sicurezza torsionale statico del riduttore è S = m / mmax = 667 /260 = 2,56 dove: mmax è la coppia di ingresso massima del riduttore M è la coppia del riduttore in caso di guasto.
Secondo QC/T1022-2015 "condizioni tecniche per il gruppo di riduttore di auto passeggeri elettriche puro" 5.2.9, il fattore di riserva di resistenza torsionale statica non dovrebbe essere inferiore a 2,5 e il fattore di sicurezza soddisfa i requisiti di progettazione
4. Conclusione
(1) L'ingranaggio all'interno del differenziale nel test di torsione statica si è rotto e ha fallito e il resto delle parti era normale.
(2) Il mezzo albero differenziale, l'ingranaggio del pianetario metallografico e la durezza sono conformi ai requisiti di progettazione, la frattura della frattura è una frattura fragile.
(3) Il fattore di sicurezza della coppia del riduttore nel test di torsione statica è 2,56, che soddisfa i requisiti di progettazione.
Attraverso il test della coppia statica e l'analisi del riduttore, si riflettono i punti deboli del riduttore, che forniscono la base per un ulteriore miglioramento della progettazione e delle prestazioni del prodotto.
