1. Dişlilerin Yüksek Hızlı Dönme Gereksinimi ▶ Mevcut Durum Yüksek hızlı dişliler, öncelikle yüksek hızlarda gücü istikrarlı bir şekilde iletme yetenekleri nedeniyle yeni enerji araçlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Uygulamaları, malzeme seçimi, tasarım, üretim ve yağlama dahil olmak üzere birçok yönü içermektedir. Yeni enerji araçlarındaki dişli hızı 12.000 rpm'den 20.000 rpm'nin üzerine çıkmış ve şimdi 30.000 rpm ve ötesine doğru eğilim göstermektedir. Yüksek hızlı dişlilerin geliştirilmesi, özellikle dişli ömrünün kontrolü, yağlama, ısı dağılımı ve NVH (Gürültü, Titreşim ve Sertlik) açısından dişli tasarımı, malzeme seçimi ve üretimi için daha yüksek gereksinimler ortaya koymuştur. ▶ Meydan Okuma Güvenilirlik: Yüksek hızlı çalışma, diş yüzeyi temas yorgunluğunu, sürtünme yorgunluğunu ve gerilim yoğunlaşmasını hızlandırarak erken dişli arızasına yol açar. Şu anda, daha yüksek mukavemet, daha iyi tokluk ve üstün ısıl işlem ve işlenebilirlik sunan 20MnCr5 gibi malzemeler dişliler için seçilmektedir. Yağlama ve Isı Dağıtımı: Yüksek dönüş hızlarında, dişliler daha yüksek doğrusal hızlara maruz kalır; bu da kavrama sırasında artan ısı üretimine ve yağ filmi oluşumunun engellenmesine neden olarak dişli arızası riskini artırır. Bu durum ayrıca dişli tasarımında daha büyük zorluklar yaratır ve yapışmayı önleyici özellikler, kayma oranları ve doğrusal hızlar için daha katı spesifikasyonlar gerektirir. İyi tasarlanmış bir diş profili özellikle kritiktir; yağlayıcı seçimi ve dişlilerin proaktif yağlanması da aynı derecede hayati önem taşır. Dinamik Dengeleme: Dönüş hızı arttıkça, dinamik dengeleme faktörlerinin elektrikli tahrik sistemlerinin NVH'si üzerindeki etkisi giderek yoğunlaşır ve şaft-diş bileşenleri için dinamik dengeleme gereksinimleri daha da katılaşır. Şu anda, tüm şaft-diş bileşenleri artık dinamik dengeleme muayene gereksinimlerini içermektedir. Dişli NVH'si: Yüksek dişli hızlarında genişleyen tork, hız ve dönüş frekansı aralıkları, NVH kontrol karmaşıklığını önemli ölçüde artırır. Bu durum, dişli uyarımı ve araç iletim yollarının yönetiminde zorluklar yaratmakta olup, hem elektrikli tahrik ses paketlerinin hem de araç ses paketlerinin koordineli tasarımını ve yapısal yollar için titreşim ve gürültü izolasyonunu gerektirmektedir. Daha yüksek hızlarda, tork ve hız aralıkları önemli ölçüde genişlerken, karşılık gelen dönme frekansı aralığı neredeyse iki katına çıkarak NVH kontrolünü önemli ölçüde karmaşıklaştırmaktadır. Sonuç olarak, akustik paketler elektrikli tahrik sistemlerinde standart bir özellik haline gelmiştir. Dişli imalatı: Dişliler için hassasiyet gereksinimleri giderek daha katı hale gelmektedir. Şu anda, sektör ulusal standart 5-6 sınıfından 5 ve üzeri sınıflara geçiş yapmaktadır, bu da üretim sürecini daha zorlu hale getirmektedir. Yüksek dişli oranları gereksinimi ▶ mevcut durum Motor performansının gelişmesiyle birlikte, motorun tepe hızı kademeli olarak artmakta, maksimum hız sınırı kademeli olarak iyileştirilmekte ve dişli oranı sınırı kademeli olarak serbest bırakılmaktadır. Araç ivmesi ve elektrikli tahrik ekonomisi göz önüne alındığında, hız oranının artırılması, aracın tekerlek ucu torkunu hızla iyileştirebilir ve ekonomik endeksi elde etmek için motor hacmini azaltabilir. Motorun tepe hızı 20.000'in üzerine çıktıkça, dişli oranı da kademeli olarak artış eğilimi göstermektedir. Örneğin, Huichuan'ın dişli oranı > 12 olan seri üretim projeleri ve Huawei'nin dişli oranı > 13 olan seri üretim projeleri bulunmaktadır. Dişli oranı 13'ün üzerinde olan tasarımlar giderek standart hale gelmektedir. ▶ Zorluklarla Mücadele Yüksek hızlı dişli oranlarının kullanımı, hem dişli performansı hem de üretim açısından zorlukları artırmıştır. NVH performansı: Yüksek hızlı dişli oranları genellikle daha fazla gürültü ve titreşim üretir ve tasarımları, malzeme seçimi ve üretimleri daha büyük teknik zorluklar ortaya koymaktadır. Güvenilirlik açısından, yüksek hızlı dişli oranları daha büyük tork ve hıza dayanmalıdır ve dişli geçişinin doğrusal hızı da daha büyüktür; bu da eğilme ve temas güvenilirlik endeksi üzerinde daha katı gereksinimler ortaya koymaktadır. Malzeme: Hız ve tork artışıyla birlikte, dişli malzemesinin performansının da daha yüksek olması gerekmektedir; bu da mukavemet ve aşınma direncinin dikkate alınmasını gerektirir. Üretimde, yüksek hız oranlı dişli, dişli temas uyarımına daha duyarlıdır; bu da dişlinin daha yüksek hassasiyet ve tutarlılık gerektirmesine neden olur. Dişliler için yüksek NVH gereksinimleri ▶ mevcut durum İçten yanmalı motorların aksine, yeni enerji araçları dişli NVH performansına daha duyarlıdır ve özellikle iletim düzgünlüğü ve gürültü azaltma açısından dişli sistemleri için daha yüksek NVH standartları gerektirir. Dişliler, elektrikli tahrik sistemlerinde önemli bir güç kaynağıdır. Uzun üretim süreçleri ve yüksek kontrol karmaşıklığı göz önüne alındığında, dişlilerdeki NVH (Gürültü, Titreşim ve Sertlik) sorunları sektör için önemli bir zorluk teşkil etmektedir. Sektör istatistikleri, satış sonrası NVH sorunlarının -80'inin rulmanlardan ve dişlilerden kaynaklandığını ve dişliyle ilgili sorunların -60'ını oluşturduğunu göstermektedir. Dişli NVH, genel araç NVH performansına önemli bir katkıda bulunur. Yüksek hızlı ve yüksek oranlı dişlilerin giderek yaygınlaşmasıyla birlikte, dişlilerdeki NVH (gürültü, titreşim ve sertlik) sorunlarının ele alınması sektörün en önemli önceliği haline gelmiştir. ▶ Meydan okuma Dişli NVH'si, dişliler, elektrikli tahrik, şasi ve tüm araç gibi birçok yönü içerir. Geniş bir yelpazeye sahip ve kontrolü büyük zorlukta olan sistematik bir kontrol endeksidir. Tasarımın başlangıcında, riskler dişli tasarımı ve imalatının boyutlarından ve yolundan önceden belirlenmeli ve kontrol edilmelidir. Dişli tasarımında, şaft dişlisinin NVH'si, dişli tasarımı, işleme, montaj, gövde destek sertliği, yatak sertliği, şaft dişli modu, gövde modu, elektrikli tahrik modu, motor modu, iletim yolu, akustik radyasyon vb. birçok alanı içerir. Şekil 2: Eksenel dişli gıcırtısı kontrol noktaları Kaynak: Kamu verilerinden derlenmiştir Dişli imalatında, hassasiyet gereksinimleri artmaktadır. Sektör şu anda ulusal standart 5-6 derecelerine bağlı kalırken, artan NVH (Gürültü, Titreşim ve Sertlik) talepleri, artık belirli dişli hassasiyet ölçütlerinin 4 derecesini aşmasını gerektiriyor ve bu da hem doğruluk hem de tutarlılık güvencesi için önemli zorluklar yaratıyor. Uzun işleme döngüsü ve birden fazla kritik aşama göz önüne alındığında, malzeme seçiminden ve ham madde üretiminden ısıl işleme, son işleme ve dişli taşlamaya kadar tüm aşamalarda sıkı kontroller şarttır. Her işlem, hassas parametre optimizasyonu gerektirir ve bu da üretimi daha da karmaşıklaştırır. Diş profili yönlendirmesi, kümülatif salınım, yüzey pürüzlülüğü, Fourier analizi, diş yüzeyi dalgalanması, üç boyutlu profil, dinamik denge ve taşlama desenleri dahil olmak üzere NVH açısından kritik parametreler için kapsamlı izleme zorunludur.
