Statische koppeltestanalyse van parallelle asverminderer voor nieuwe energievoertuigen

Inhoud

2 Testproces

3 Test demontage en analyse

4. Conclusie

De reductor is een belangrijk onderdeel van de transmissiecomponenten in het nieuwe energievoertuig, dat het uitgangskoppel van de motor naar de uitgangsas door de reductor kan verzenden om de voertuigbanden aan te drijven door het koppel te vergroten.
De transmissieprestaties van de reducer hebben rechtstreeks invloed op de efficiëntie, gladheid en rijvermogen van het voertuig.
Het maximale transmissiekoppel van het reductiemiddel wordt direct beïnvloed door zijn lichaamsmateriaal, structurele sterkte en versnellingsprestaties.
Het maximale statische koppel van het reductiemiddel wordt geanalyseerd via tests om de betrouwbare werking van de reductiemiddel in werking te waarborgen.
Een nieuw energievoertuig parallel asreductor werd bestudeerd en de statische koppeltest werd uitgevoerd door het ingangskoppel met een constante snelheid te vergroten totdat abnormaal falen plaatsvond en het faalprincipe werd geanalyseerd.
De resultaten laten zien dat de statische torsie-veiligheidsfactor van de versnellingsbak 2,56 is, die voldoet aan de ontwerpvereisten van de versnellingspoelversnelling en planetaire versnelling metallografische en hardheid zijn in overeenstemming met de ontwerpvereisten.

1 introductie van de reducer
Het object van de test is een parallelle asverminderer voor de secundaire aandrijving van een nieuwe energie -personenauto, zoals weergegeven in figuur 1.

Het ingangsuiteinde is een gesplitste as met ingang en het uitgangsuiteinde is een differentiaalwiel dat de twee halve assen verbindt voor uitgangssteunlagers kogellagers.
Het verkeersontwerp met nominale koppel, nominale snelheid en andere parameters worden weergegeven in tabel 1
Aan het begin van het ontwerp werden de sterkte en levensduur van de componenten gecontroleerd en waren ze allemaal binnen het ontwerpbereik, waar de statische torsiesterkte van elke sleutelcomponent meer dan 2,5 keer het maximale ingangskoppel was en sommige componenten waren meer dan 3 keer meer dan 3 keer .

2. Testprocedure
2.1 Testmethode
Het invoeruiteinde van het reductiemiddel is verbonden met de aandrijfmotor door de adapter en universele koppeling, en de spline van de differentiële uitgang is verbonden met de twee uitgangshalfschachten en bevestigd aan de gereedschapsbasis, zoals weergegeven in figuur 2.

2.2 Voorlopige analyse van de test
De tandwieltanden worden onderworpen aan de drukkracht van het lager, de buigkracht bij de verloving, de buigkracht van de aandrijfas, de drukkracht van het lager aan de aandrijfas en de buigspanning van de schuine versnelling bij de verloving bij de verloving In de differentiële behuizing tijdens de statische torsietest.
Daarom kan de statische torsietest continue lading leiden tot het falen van een of verschillende delen van verschillende delen van de test in het bereik van 125,1 ° aandrijfas rotatie geproduceerd 3 keer het piekkoppel en gepaard met 3 keer het geluid van instorting
Daarom kan worden beoordeeld dat ten minste 3 delen moeten zijn gebroken of mislukt

3. Test demontage en analyse
3.1 Demontage en inspectie
Nadat de reducer van de testbank is verwijderd, kan de ingangsas vrij draaien en de differentiële as aandrijven om te roteren, en de twee uitgangshalve halve assen van het differentieel kunnen op dezelfde snelheid roteren, maar kan geen differentiële snelheid uitvoeren , dus het voorlopige oordeel is dat de tandwieltanden van het versnelling van de reductiemiddelen niet zijn mislukt en verbroken, en de faalplaats zich in het differentieel bevindt.
Demontage en inspectie ontdekten dat er geen scheur is aan de wortel van de tanden van de transmissiewiel, en er zijn geen duidelijke extrusiemerken aan het tandoppervlak dat bij de betrokkenheid betrokken is.
De lagers gedraaid soepel zonder duidelijke afwijkingen zoals vasthouden
Geen inspringing en vervorming in de lagergaten van de zaak
Geen scheuren en vervorming van de aandrijfas
De transmissieas is onder statische torsie, wat betekent dat de transmissiewiel, lager, kast en sterkte van de versnellingsbak voldoende zijn.
Geen duidelijke vervorming en falen van de differentiële versnellingsbehuizing, zoals weergegeven in figuur 4
Demonteer de differentiële versnelling en ontdek dat de tanden van de twee gevallen van halve schacht van de differentiële versnelling scheuren hebben en de differentiële tandwielen worden onderworpen aan fluorescerende magnetische deeltjesinspectie en foutdetectie.
Er waren twee scheuren in de halve as tandwiel I, die zich op de positie van de twee planetaire tandwielen bevond, en de twee scheuren aan de wortel van de tanden bij de scheur waren erg groot, en de scheuren waren duidelijk zichtbaar, en De scheuren waren gebarsten langs de wortel van de tandwieltanden, en er waren ook scheuren aan de tandzijde en de tandzijde zoals getoond in figuur 5

De scheur bij ② is klein en moeilijk te vinden met het blote oog, en de scheur bestaat aan de wortel en zijkant van de twee tanden, zoals weergegeven in figuur 6.
Er zijn ook twee scheuren in de helft aswanden, die zich ook op de meshingpositie bevinden met de twee planetaire tandwielen, en de twee scheuren aan de wortel van de tanden bij scheur ① zijn duidelijk en zichtbaar voor het blote oog, en er is er Ook een scheur op het tandenuitgezicht, zoals getoond in figuur 7.
Crack ② is duidelijker en zichtbaar voor het blote oog, en er zijn scheuren op de tandwortel, het tandaankant en de tandzijde zoals getoond in figuur 8
De planetaire uitrusting heeft een scheur, de scheur is niet duidelijk, het blote oog kan niet duidelijk zien onder de fluorescerende magnetische deeltjesinspectie kan worden gevonden, de scheur bevindt zich op het gezicht van de tand, zoals getoond in figuur 9
Scheuren in dalende volgorde: halve aswiel I scheur ① Half aswandwerk scheur ① half aswandwerkscheur ②, half as versnelling

3.2 Faalanalyse
3.2 Oorzaakanalyse
De scheuren die op het tandoppervlak worden geproduceerd en tandwortel zijn buigscheuren
In de statische torsietest wordt het differentiële versnelling vermengd met het halve schacht versnelling door zijn planetaire versnelling en wordt het koppel overgebracht naar het tandwiel van de halve as en vervolgens naar het vaste gereedschap.
Daarom worden in dit proces de tandwieltanden bij het gaas voornamelijk onderworpen aan buigstress, dus de tandwieltanden bij het gaas zijn vatbaar voor buigfractuur
De reden voor 3 koppelpieken bij statisch koppelbelasting is dat het differentiële afscheidswiel meer dan 4 paar schuine tandwielen heeft die bij elk gaas betrokken zijn.
De eerste keer dat de koppelpiek wordt bereikt, breekt de wortel van een van de tanden van de halve schacht die bij het gaas wordt betrokken en wordt het aandrijfkoppel ontladen
Het tweede herladen van de eerste gebarsten halfschacht tandwieltanden onder lading blijft uitzetten op de gebarsten plaats terwijl de andere drie versnellingen worden geperst totdat een van de versnellingstanden instort Tijd, knijpen de andere twee versnellingen totdat de derde versnellingstanden instorten
3.2.2 Fractuuranalyse
De differentiële halfschachtwand- en planetaire tandwielmaterialen zijn 20CRMO Carburized Fire Steel, oppervlaktehardheidseisen voor 58 ~ 62 uur
Anatomische analyse, de testresultaten worden weergegeven in tabel 2, voldoen allemaal aan de ontwerpvereisten

Het meest ernstige falen van de halve schacht versnelling I Crack ① ((figuur 5) voor breukanalyse van de wortelscheurcrack barsten serieus bestaan ​​van vijf scheuren scheuren bij de wortel zijn geen duidelijke plastic vervorming, waarvan er twee zich in de wortel bevinden Van de tand bevindt zich een scheur in de buurt van de overgang van de binnenste spline -tandwort Minimale dikte van de tandovergang.
De andere drie kleinere scheuren bestaan ​​op het gezicht van de tand en het gezicht van de tanden
Een van de scheuren met een grotere opening bij de overgang van de tandwortel op de buitenrand van de tandgroef werd gesneden en handmatig verwijderd om deze te openen, en de macroscopische morfologie van de open breuk wordt getoond in figuur 10, de algehele breuk is Zilverachtige grijze metalen glans, er zijn overduidelijke radiale strepen en de richting van de radiale strepen kan worden gezien uit de afscheiding van de overgang tussen de buitenrand van de tandgroef en de tandwieltanden, waar de dikte de dunste is
Afbeelding 11-14 toont de scheurbron Figuur 13 (dwz Figuur 11 onderbroken I-gebied) Microscopische morfologie langs de kristalmorfologie, breukbron bij de afscherming van de afschermingsperwerk dieper, geen slakken, schaars en oude dagscheurdefect kenmerken.
Figuur 14 (dwz Figuur 11 Fractuur II -gebied) Microscopische morfologie, gedomineerd door stoere nestmorfologie

Snijd de complete tandengroef buitenrand en de afschuining van de tandwielovergangsovergang dwarsdoorsnedespecimens voor metallografisch onderzoek metallografisch zoals weergegeven in figuur 15, volgens GB/T10561-2005 Beoordeling van het niet-metalen insluitniveau: A1.0, D0 .5 geeft aan dat de materiële zuiverheid goed is
Samenvattend heeft de tandwielscheur de kenmerken van brosse scheuren overbelasting, de scheurbron bevindt zich in de structuur van de spanningsconcentratie van de buitenrand van de tandgroef en de afschuining van de tandovergang, de breukbron wordt niet gezien bij de Slag schaarse en oude scheurafwijken.

3.2.3 Veiligheidsfactor
De statische torsie -veiligheidsfactor van het reductiemiddel is s = m / mmax = 667 /260 = 2.56 waarbij: mmax het maximale ingangskoppel van het reductiemak is M is het koppel van de reductor in geval van storing.
Volgens QC/T1022-2015 "Technische omstandigheden voor zuivere elektrische personenauto-reductiemontage" 5.2.9, moet de statische torsiesterkte-reservefactor niet minder zijn dan 2,5 en de veiligheidsfactor voldoet aan de ontwerpvereisten

4. Conclusie
(1) De versnelling in het differentieel in de statische torsietest brak uit elkaar en faalde, en de rest van de onderdelen waren normaal.
(2) De differentiële halve as, tandwiel metallografische versnellingsapparatuur en hardheid zijn in overeenstemming met de ontwerpvereisten, de breukbreuk is bros breuk.
(3) De koppelveiligheidsfactor van de reducer in de statische torsietest is 2,56, die voldoet aan de ontwerpvereisten.
Via de statische koppeltest en analyse van de reducer worden de zwakke punten van de reducer weerspiegeld, die de basis vormen voor verdere verbetering van het ontwerp en de prestaties van het product.