Statische Drehmomenttestanalyse des Parallelwellenreduzierers für neue Energiefahrzeuge

Inhalt

2 Testprozess

3 Demontage und -analyse testen

4. Fazit

Der Reduzierer ist ein wichtiger Bestandteil der Getriebekomponenten im neuen Energiefahrzeug, mit dem das Ausgangsdrehmoment des Motors durch den Reduzierer an die Ausgangswelle übertragen werden kann, um die Fahrzeugreifen durch Erhöhen des Drehmoments zu fahren.
Die Übertragungsleistung des Reduzierers wirkt sich direkt auf die Effizienz, die Glätte und die Fahrleistung des Fahrzeugs aus.
Das maximale Getriebedrehmoment des Reduzierers wird direkt von Körpermaterial, struktureller Festigkeit und Zahnradleistung beeinflusst.
Das maximale statische Drehmoment des Reduzierers wird durch Tests analysiert, um den zuverlässigen Betrieb des Reduzierers in Betrieb zu gewährleisten.
Ein neuer Energiefahrzeug -Parallelwellenreduzierer wurde untersucht, und der statische Drehmomenttest wurde durchgeführt, indem das Eingangsdrehmoment mit konstanter Geschwindigkeit erhöht wurde, bis abnormaler Versagen auftrat, und das Ausfallprinzip analysiert wurde.
Die Ergebnisse zeigen, dass der statische Torsionssicherheitsfaktor des Getriebes 2,56 beträgt, was den Entwurfsanforderungen des Getriebe-Halbwellenrads sowie der metallographischen und der Härte des Planeten mit den Entwurfsanforderungen entspricht.

1 Einführung des Reduzierers
Das Objekt des Tests ist ein paralleler Wellenreduzierer für die Sekundärantrieb eines neuen Energiepersonenwagens, wie in Abbildung 1 gezeigt.

Das Eingangsende ist eine verspleißte Welle mit Eingang, und das Ausgangsende ist ein Differentialrad, das die beiden Halbwellen für Ausgangsstützen mit Kugellagern verbindet.
Das Drehmoment des Reduzierungsdesigns, die Nenngeschwindigkeit und andere Parameter sind in Tabelle 1 angezeigt
Zu Beginn des Designs wurden die Stärke und Lebensdauer der Komponenten überprüft, und sie lagen alle im Entwurfsbereich, wo die statische Torsionsfestigkeit jeder Schlüsselkomponente über das maximale Eingangsdrehmoment über das 2,5 -fache lag und einige Komponenten über dreimal über 3 Mal lagen .

2. Testverfahren
2.1 Testmethode
Das Eingangsende des Reduzierers ist über den Adapter und die universelle Kopplung mit dem Antriebsmotor angeschlossen, und der Spline des Differentialausgangs wird an die beiden Ausgangshalswellen angeschlossen und an der Werkzeugbasis fixiert, wie in Abbildung 2 gezeigt.

2.2 Voranalyse des Tests
Die Zahnradzähne sind der Quetschkraft des Lagers, der Biegekraft bei der Verlobung, der Biegekraft der Antriebswelle, der Quetschkraft des Lagers an der Antriebswelle und der Biegespannung des Kegelausrüsters bei der Verlobung ausgesetzt im Differentialgehäuse während des statischen Torsionstests.
Daher kann der statische Torsionstest kontinuierliche Belastung zum Ausfall eines oder mehreren verschiedenen Teilen verschiedener Teile des Tests im Bereich von 125,1 ° -Kraft -Wellenrotation führen
Daher kann beurteilt werden, dass mindestens 3 Teile gebrochen oder gescheitert sein sollten

3. Testen Sie die Demontage und Analyse
3.1 Demontage und Inspektion
Nachdem der Reduzierer von der Testbank entfernt wurde, kann sich die Eingangswelle frei drehen und die Differentialwelle zum Drehen fahren, und die beiden Ausgangs -Halbwellen des Differenz Das vorläufige Urteil ist also, dass die Zahnradzähne des Reduzierantriebsgetriebes nicht versagt und gebrochen haben und die Ausfallstelle im Differential liegt.
Die Demontage und Inspektion ergab, dass sich am Wurzel der Getriebezähne keinen Riss befindet und an der Zahnoberfläche keine offensichtlichen Extrusionsspuren an der Engagement vorliegt.
Die Lager wandten sich reibungslos ohne offensichtliche Anomalien wie Stalling
Keine Eindrücke und Verformung in den Lagerlöchern des Falles
Keine Risse und Verformung der Antriebswelle
Die Getriebewelle steht unter statischer Torsion, was bedeutet, dass das Getriebe, das Lager, die Gehäuse und die Festigkeit des Getriebes ausreichend sind.
Keine offensichtliche Verformung und Ausfall des Differentialgetriebegehäuses, wie in Abbildung 4 gezeigt
Den differentiellen Zahnrad abbauen und stellen Sie fest, dass die Zähne der beiden Halbwellengeräte der Differentialgetriebe Risse aufweisen und die Differential Zahnräder einer fluoreszierenden magnetischen Partikelinspektion und Fehlerdetektion ausgesetzt sind.
Es gab zwei Risse im Halbwellenrad I, das sich an der Position der beiden Planeten Zahnräder befand, und die beiden Risse an der Wurzel der Zähne am Riss waren sehr groß, und die Risse waren deutlich sichtbar und waren deutlich sichtbar und waren deutlich sichtbar und waren deutlich sich Die Risse wurden entlang der Wurzel der Zahnradzähne geknackt, und es gab auch Risse auf der Zahn Endfläche und der Zahnseite, wie in Abbildung 5 gezeigt

Der Riss bei ② ist klein und schwer mit dem bloßen Auge zu finden, und der Riss existiert an der Wurzel und der Seite der beiden Zähne, wie in Abbildung 6 gezeigt.
Es gibt auch zwei Risse in den Halbwellen Zahnrädern, die sich auch an der Machungsposition mit den beiden Planeten Zahnrädern befinden, und die beiden Risse an der Wurzel der Zähne bei Crack ① sind offensichtlich und für das bloßende Auge sichtbar, und es gibt es Auch ein Riss auf der Zahn Endfläche, wie in Abbildung 7 gezeigt.
Crack ② ist offensichtlicher und sichtbarer für das bloßende Auge, und es gibt Risse auf der Zahnwurzel, der Zahn Endfläche und der Zahnseite, wie in Abbildung 8 gezeigt
Das Planetary -Zahnrad hat einen Riss, der Riss ist nicht offensichtlich, das bloßende Auge kann unter der fluoreszierenden magnetischen Partikelprüfung nicht klar erkennen, der Riss befindet
Risse in absteigender Reihenfolge: Halbwelle Zahnrad I Crack ① Halbwellen Zahnrad Riss ① Halbwellen Zahnrad Arbeit Riss ②, halbe Welle Zahnrad I CRACK ②, Planetary Getriebe i Radriss

3.2 Fehleranalyse
3.2 Ursache Analyse
Die auf der Zahnoberfläche und der Zahnwurzel erzeugten Risse biegen Frakturrisse
Beim statischen Torsionstest ist das Differentialgetriebe mit dem Halbwellenrad durch sein Planetary-Zahnrad verspätet, und das Drehmoment wird auf das Halbwellenrad und dann auf das feste Werkzeug übertragen.
Daher sind die Zahnradzähne am Netz hauptsächlich Biegespannungen ausgesetzt, so
Der Grund für 3 Drehmomentpeaks bei der statischen Drehmomentbelastung ist, dass das Differential -Schrägrad über mehr als 4 Paar Kegelzähne an jedem Netz beteiligt ist.
Das erste Mal, dass der Drehmomentpeak erreicht ist
Das zweite Nachladen der ersten rissigen Halbwellen-Zahnrad-Zahnradzähne unter Last erweitert sich am rissigen Ort weiterhin, während er die anderen drei Zahnräder zusammenbricht Zeit, drücken Sie die beiden anderen Zahnräder, bis der dritte Zahnradzähne zusammenbricht
3.2.2 Frakturanalyse
Die differentialen Halbwellenrad- und Planetary-Getriebematerialien sind 20Crmo Carburized Fire Stahl, Oberflächenhärteanforderungen für 58 ~ 62 Stunden, die Kernhärtenanforderungen für 30 ~ 42 Stunden
Anatomische Analyse sind die Testergebnisse in Tabelle 2 gezeigt, alle entsprechen den Entwurfsanforderungen

Der schwerwiegendste Versagen des Halbwellenrads I Crack ① ((Abbildung 5) für die Frakturanalyse des Wurzel-Riss-Riss-Rissrisses ernsthafte Existenz von fünf Rissen an der Wurzel sind keine offensichtliche plastische Verformung, von denen sich zwei in der Wurzel befinden Von dem Zahn befindet sich ein Riss in der Nähe des Übergangs der inneren Spline -Zahnwurzel, ein weiterer Riss befindet Mindestdicke des Zahnübergangs.
Die anderen drei kleineren Risse existieren auf der Zahn Endgesicht und der Zahnseite
Einer der Risse mit einer größeren Öffnung am Übergang der Zahnwurzel am äußeren Rand der Zahnrille wurde geschnitten und manuell entfernt, um sie zu öffnen, und die makroskopische Morphologie der offenen Fraktur ist in Abbildung 10 dargestellt. Die Gesamtfraktur ist Silbergrau Metallic Glanz, es gibt offensichtliche radiale Streifen, und die Richtung der radialen Streifen ist aus dem Übergang des Übergangs zwischen der Außenkante der Zahnrille und der Zahnradzähne zu sehen, wobei die Dicke die dünnste ist
Abbildung 11-14 zeigt die mikroskopische Morphologie der Crackquelle 13 (dh Abbildung 11 unterbrochen I-Bereich) entlang der Kristallmorphologie, der Frakturquelle an den Schandflächenbearbeitungszeichen tiefer, ohne Schlacke, spärlicher und alter Tagesrissfehler.
Abbildung 14 (dh Abbildung 11 Fraktur -II -Bereich) mikroskopische Morphologie, dominiert von harter Nestmorphologie

Schneiden Sie die vollständige Zahnrille Außenkante und den Schub des Zahnradübergangs-Querschnittsprobens für metallographische Untersuchungsmetallographie, wie in Abbildung 15 gezeigt, gemäß GB/T10561-2005 Bewertung der nicht-metallischen Einschlüsse: A1.0, D0 .5 zeigt an, dass seine materielle Reinheit gut ist
Zusammenfassend lässt sich sagen Schlacke spärlich und alte Crack -Defekte.

3.2.3 Sicherheitsfaktor
Der statische Torsionssicherheitsfaktor des Reduzierers beträgt s = m / mmax = 667 /260 = 2,56 wobei: mmax das maximale Eingangsdrehmoment des Reduzierers M ist das Drehmoment des Reduzierers im Fehlerfall.
Laut QC/T1022-2015 "Technische Bedingungen für reine elektrische Passagierauto-Reduziererbaugruppe" 5.2.9 sollte der statische Torsionsfaktor-Reserve-Faktor mindestens 2,5 betragen, und der Sicherheitsfaktor entspricht den Entwurfsanforderungen

4. Fazit
(1) Das Zahnrad im Differential im statischen Torsionstest brach auseinander und scheiterte, und der Rest der Teile war normal.
.
(3) Der Drehmomentsicherheitsfaktor des Reduzierers im statischen Torsionstest beträgt 2,56, was den Entwurfsanforderungen entspricht.
Durch den statischen Drehmomenttest und die Analyse des Reduzierers werden die Schwachstellen des Reduzierers reflektiert, die die Grundlage für die weitere Verbesserung des Designs und der Leistung des Produkts bilden.