RU2019115793A - Способ механической обработки рейки и рейка, механически обработанная в соответствии с указанным способом - Google Patents

Способ механической обработки рейки и рейка, механически обработанная в соответствии с указанным способом Download PDF

Info

Publication number
RU2019115793A
RU2019115793A RU2019115793A RU2019115793A RU2019115793A RU 2019115793 A RU2019115793 A RU 2019115793A RU 2019115793 A RU2019115793 A RU 2019115793A RU 2019115793 A RU2019115793 A RU 2019115793A RU 2019115793 A RU2019115793 A RU 2019115793A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stresses
internal
diagram
stress
mpa
Prior art date
Application number
RU2019115793A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2019115793A3 (ru
Inventor
Нильс ФИВЕГ
Original Assignee
Мфо Гмбх Металльферарбайтунг Остальб
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Мфо Гмбх Металльферарбайтунг Остальб filed Critical Мфо Гмбх Металльферарбайтунг Остальб
Publication of RU2019115793A publication Critical patent/RU2019115793A/ru
Publication of RU2019115793A3 publication Critical patent/RU2019115793A3/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F5/00—Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made
    • B23F5/02—Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made by grinding
    • B23F5/08—Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made by grinding the tool being a grinding disc having the same profile as the tooth or teeth of a rack
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00—Steering gears
    • B62D3/02—Steering gears mechanical
    • B62D3/12—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D307/34—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D307/56—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D307/68—Carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/06—Surface hardening
    • C21D1/09—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
    • C21D1/10—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation by electric induction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/02—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
    • C21D7/04—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface
    • C21D7/06—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface by shot-peening or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/32—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for gear wheels, worm wheels, or the like
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Claims (18)

1. Способ механической обработки рейки, изготовленной из металлического материала (1), в котором после закалки, или после закалки и выпрямления, по меньшей мере на участке передаточных зубьев (2) изначально имеется «хаотическая» диаграмма распределения (внутренних) напряжений (σ) для растягивающих напряжений (σ+) и сжимающих напряжений (σ-), причем диаграмму распределения (внутренних) напряжений (σ) преобразуют в допустимую диаграмму распределения (внутренних) напряжений (σдоп) без изменения в микроструктуре в ходе функционально объединенной группы стадий операции механической обработки, и по меньшей мере указанный участок передаточных зубьев (2) получает предварительное напряжение с определенными введенными внутренними сжимающими напряжениями (σ-E) без растягивающих напряжений (σ+), в результате чего физическая система со значениями внутренних сжимающих напряжений (σ-E) и допустимой диаграммой распределения (внутренних) напряжений (σдоп) с по существу равномерным распределением напряжений или уровнем напряжений присутствует на участке передаточных зубьев (2), причем
a) пики (σ+пик) или амплитуды имеющихся растягивающих напряжений (σ+) преднамеренно устраняют, сглаживают или уменьшают путем введения околоповерхностных внутренних сжимающих напряжений (σ-E) посредством дробеструйной обработки, такой как струйная обработка стеклянной дробью, или посредством индукционного нагревания, такого как снимающее напряжение нагревание, и
b) после дробеструйной обработки или индукционного нагревания и устранения, сглаживания или уменьшения пиков (σ+пик) или амплитуд напряжений указанный участок передаточных зубьев (2) получает предварительное напряжение, включающее определенные внутренние сжимающие напряжения (σ-E) без растягивающих напряжений (σ+), посредством последующей струйной обработки стальной проволокой или струйной обработки стальной крошкой, а также струйной обработки стальными шариками, в результате чего получают допустимую диаграмму распределения внутренних напряжений (σдоп).
2. Способ по п. 1, в котором после осуществления закалки, или после осуществления закалки и выпрямления, в выбираемых секциях (2.2, 2.3, 2.4) передаточных зубьев (2) по меньшей мере одной рейки (1) растягивающие напряжения (σ+) в осевом направлении (х) и сжимающие напряжения (σ-) в поперечном направлении (у) в виде измеренных значений осевых напряжений (σ+х) и поперечных напряжений (σ-у) применяют для определения «хаотической» диаграммы распределения напряжений (σ) в качестве эталонной диаграммы распределения напряжений или теоретически предполагаемой диаграммы распределения напряжений σ для партии, группы или наборов реек 1, подлежащих механической обработке в соответствии с настоящим изобретением, с идентичными параметрами.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором диаграмму (σ) распределения внутренних напряжений измеряют при помощи рентгенографических измерений по меньшей мере в одном околоповерхностном слое секций (2.2, 2.3, 2.4) передаточных зубьев (2) в осевом направлении (х) и поперечном направлении (у).
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором осевые напряжения (σ+х) и поперечные напряжения (σ-у) измеряют до определенной глубины, составляющей менее 100 мкм.
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором после осуществления закалки, или после осуществления закалки и выпрямления, в секциях (2.2, 2.3, 2.4) измеряют растягивающие напряжения (σ+) и сжимающие напряжения (σ-) в диапазоне менее ±2,0 МПа×103, причем по меньшей мере ±0,5 МПа×103 определяют в качестве пиков (σ+пик) или амплитуды напряжений.
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что дробеструйную обработку осуществляют кратковременно менее чем за 10 секунд.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагревание осуществляют в диапазоне от 120 до 160°С, причем перед нагреванием и после нагревания измеряют значения согласно соответствующим напряженным состояниям.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что конкретные предварительно заданные значения внутренних сжимающих напряжений (σ-Е) вводят при помощи давления струи в диапазоне ±p1.
9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что в секциях (2.2, 2.3, 2.4) присутствуют значения внутренних сжимающих напряжений (σ-Е) в диапазоне от более -0,6 МПа×103 до менее 2,0 МПа×103.
10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что определенные введенные внутренние сжимающие напряжения (σ-Е) регулируют и обнаруживают как измеренную интенсивность посредством измерения интенсивности по Альмену.
11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что диаграмму распределения напряжений (σ) в соответствии с измерением интенсивности по Альмену применяют в качестве эталонной диаграммы распределения напряжений или теоретически предполагаемой диаграммы распределения напряжений σ для партии или группы реек 1, подлежащих механической обработке в соответствии с настоящим изобретением, с идентичными параметрами.
12. Способ по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что диаграмму распределения внутренних напряжений (σ) для растягивающих напряжений (σ+) и сжимающих напряжений (σ-) преобразуют в допустимую диаграмму распределения внутренних напряжений (σдоп) в зависимости от типа передаточных зубьев (2) iпep или iпост или характеристики материала рейки (1).
13. Способ по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что размеры диаметра (D) рейки (1), такой как рулевая рейка транспортного средства, оптимизируют по отношению к идентичным осевым нагрузками другого транспортного средства.
14. Рейка (1), механически обработанная по одному из пп. 1-13, отличающаяся тем, что в передаточных зубья (2) присутствуют значения внутренних сжимающих напряжения (σ-Е) в диапазоне от более -0,6 МПа×103 до менее -2,0 МПа×103.
15. Рейка (1), механически обработанная способом по п. 2, отличающаяся тем, что ее применяют с измеренными значениями осевых напряжений (σ+х) и поперечных напряжений (σ-у) для определения «хаотической» диаграммы распределения напряжений (σ) в качестве образца с эталонной диаграммой распределения напряжений или теоретически предполагаемой диаграммой распределения напряжений для партии или группы реек 1, подлежащих механической обработке, с идентичными параметрами.
16. Рейка (1), механически обработанная способом по одному из пп. 1-13, отличающаяся тем, что ее применяют с измеренными значениями внутренних сжимающих напряжений (σ-Е) в диапазоне от более -0,6 МПа×103 до менее -2,0 МПа×103 в качестве образца для партии или группы реек 1, подлежащих механической обработке, с идентичными параметрами.
RU2019115793A 2016-10-28 2017-09-23 Способ механической обработки рейки и рейка, механически обработанная в соответствии с указанным способом RU2019115793A (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016012941.7 2016-10-28
DE102016012941.7A DE102016012941B4 (de) 2016-10-28 2016-10-28 Verfahren zur Bearbeitung einer Zahnstange und danach bearbeitete Zahnstange
PCT/DE2017/000316 WO2018077318A1 (de) 2016-10-28 2017-09-23 Verfahren zur bearbeitung einer zahnstange und danach bearbeitete zahnstange

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2019115793A true RU2019115793A (ru) 2020-11-30
RU2019115793A3 RU2019115793A3 (ru) 2020-11-30

Family

ID=60164554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019115793A RU2019115793A (ru) 2016-10-28 2017-09-23 Способ механической обработки рейки и рейка, механически обработанная в соответствии с указанным способом

Country Status (10)

Country Link
US (1) US11090742B2 (ru)
EP (1) EP3532645A1 (ru)
JP (1) JP2020504026A (ru)
KR (1) KR102333584B1 (ru)
CN (1) CN110023519B (ru)
DE (2) DE102016012941B4 (ru)
MX (1) MX2019004761A (ru)
MY (1) MY190219A (ru)
RU (1) RU2019115793A (ru)
WO (1) WO2018077318A1 (ru)

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3313172A (en) * 1961-11-03 1967-04-11 Ulrich Bros Inc Worms for worm and worm wheel assembly and method of forming the same
JPH02247020A (ja) 1990-02-21 1990-10-02 Masanobu Nakamura ラックバーの製造方法
JP2928427B2 (ja) 1992-05-26 1999-08-03 株式会社チューブフォーミング チューブ状のラックバーを成型する装置及びその方法
US5297418A (en) * 1993-03-09 1994-03-29 Electronics, Incorporated Gage for measuring the intensity of shot-blast peening
JP3212433B2 (ja) * 1993-12-28 2001-09-25 株式会社不二機販 金属成品の摺動部の摩耗防止方法
DE19500078A1 (de) 1995-01-04 1996-07-11 Voith Gmbh J M Verfahren zur Verringerung des relativen Bruchmomentes im Bereich von Sollbruchstellen von Bauteilen
US6544260B1 (en) * 1996-08-20 2003-04-08 Oratec Interventions, Inc. Method for treating tissue in arthroscopic environment using precooling and apparatus for same
RU2156683C1 (ru) 1998-12-29 2000-09-27 Волгоградский государственный технический университет Способ упрочнения стальных пластин
ES2325351T3 (es) 1999-06-08 2009-09-02 Nhk Spring Co., Ltd. Resorte de gran resistencia y procedimiento de fabricacion del mismo.
KR100373280B1 (ko) * 2000-07-18 2003-02-25 기아자동차주식회사 에어노즐 숏피이닝을 이용한 기어가공방법
JP4164995B2 (ja) * 2000-07-19 2008-10-15 いすゞ自動車株式会社 機械構造用合金鋼の表面改質方法及び表面改質材
DE10140444A1 (de) 2001-08-17 2003-02-27 Zahnradfabrik Friedrichshafen Verfahren zum Erhöhen der dynamischen Belastbarkeit eines verzahnten Bauteils
US20050279430A1 (en) * 2001-09-27 2005-12-22 Mikronite Technologies Group, Inc. Sub-surface enhanced gear
RU2224154C1 (ru) 2002-05-28 2004-02-20 Открытое акционерное общество "Северсталь" Косозубая цилиндрическая зубчатая передача внешнего зацепления
US7662245B2 (en) 2003-05-27 2010-02-16 Koyo Seiko Co., Ltd. Steering rack comprising steel bar with rack teeth
JP2006061966A (ja) * 2004-08-30 2006-03-09 Japan Atom Energy Res Inst ｆｓ（フェムト秒）域極短パルスｋＷ級高平均出力レーザーを用いて鋼鉄及びステンレス鋼を含む合金鋼鉄の冷間加工に伴う応力腐食割れを防止する方法
CN100417732C (zh) * 2005-01-19 2008-09-10 上海北特金属制品有限公司 高精度轿车转向杆件调质的工艺方法
DE112006000619B4 (de) 2005-03-23 2014-02-13 Bishop Innovation Ltd. Verfahren zum Herstellen einer Lenkungszahnstange
JP2007224353A (ja) * 2006-02-22 2007-09-06 Nsk Ltd ラックアンドピニオン式電動パワーステアリング装置
EP2144726B1 (de) 2007-05-08 2011-07-06 HOLZMA Plattenaufteiltechnik GmbH Verfahren zum betreiben einer plattenaufteilanlage für grossformatige platten sowie plattenaufteilanlage für grossformatige platten
GB0816861D0 (en) 2008-09-15 2008-10-22 Minivator Ltd Rack and method of forming the same
RU2449878C2 (ru) 2009-09-07 2012-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Способ обработки деталей
JP5409409B2 (ja) * 2010-01-15 2014-02-05 高周波熱錬株式会社 中空ラックバー及び中空ラックバー製造方法
DE102011055104B4 (de) * 2011-11-07 2014-07-17 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verfahren zum Verfestigungsstrahlen von Metallbauteilen sowie Strahlanlage zur Durchführung des Verfahrens
DE102012100279A1 (de) 2012-01-13 2013-07-18 Zf Lenksysteme Gmbh Vorrichtung zum induktionshärten
CN102654468A (zh) * 2012-05-07 2012-09-05 上海交通大学 一种表征喷丸残余应力均一性的云图测量法
JP2013241961A (ja) * 2012-05-18 2013-12-05 Hino Motors Ltd 歯車製造方法及び歯車
DE102012107501A1 (de) 2012-08-16 2014-05-22 Zf Lenksysteme Gmbh Druckvorrichtung für eine Zahnstange in einem Lenkgetriebe
CN103213049B (zh) * 2013-03-19 2015-02-25 东北大学 一种预应力淬硬磨削复合加工方法
DE102013218413A1 (de) 2013-09-13 2015-03-19 Zf Friedrichshafen Ag Stabilisator eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Herstellen desselben
AT515352B1 (de) 2014-01-28 2017-09-15 Miba Sinter Austria Gmbh Sinterbauteil
DE102014105780B4 (de) 2014-04-24 2023-09-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Richten einer Lenkzahnstange
US10619222B2 (en) * 2015-04-08 2020-04-14 Metal Improvement Company, Llc High fatigue strength components requiring areas of high hardness

Also Published As

Publication number Publication date
RU2019115793A3 (ru) 2020-11-30
US20200114440A1 (en) 2020-04-16
WO2018077318A9 (de) 2018-09-07
DE102016012941A1 (de) 2018-05-03
CN110023519B (zh) 2021-09-24
JP2020504026A (ja) 2020-02-06
CN110023519A (zh) 2019-07-16
KR20190077447A (ko) 2019-07-03
WO2018077318A4 (de) 2018-07-12
DE112017005426A5 (de) 2020-01-02
MY190219A (en) 2022-04-06
WO2018077318A1 (de) 2018-05-03
DE102016012941B4 (de) 2019-06-06
KR102333584B1 (ko) 2021-11-30
MX2019004761A (es) 2019-09-06
EP3532645A1 (de) 2019-09-04
US11090742B2 (en) 2021-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Soyama et al. The use of various peening methods to improve the fatigue strength of titanium alloy Ti6Al4V manufactured by electron beam melting.
Lai et al. Effects of microstructure and surface roughness on the fatigue strength of high-strength steels
JP6530069B2 (ja) 燃料噴射管用鋼管およびその製造方法
Venturato et al. Effects of phase transformation in hot stamping of 22MnB5 high strength steel
Trško et al. Fatigue life of AW 7075 aluminium alloy after severe shot peening treatment with different intensities
US9389155B1 (en) Fatigue test specimen
EP1831409B1 (de) Verfahren zum randschichtverfestigen mittels ölstrahlen und vorrichtung zum durchführen des verfahrens
RU2581955C1 (ru) Способ комбинированного упрочнения поверхности деталей
RU2019115793A (ru) Способ механической обработки рейки и рейка, механически обработанная в соответствии с указанным способом
US11168380B2 (en) Method of structural cold working-residual compressive stress distribution quantitative matching design
MX2018005716A (es) Metodo para fabricar un componente de acero austenitico y uso del componente.
Harada et al. Effect of microshot peening on fatigue life of spring steel SUP9
Nikulin et al. Strength of freight bogie solebar fragments after volume–surface quenching
Rocha et al. Changes in the axial residual stresses in AISI 1045 steel bars resulting from a combined drawing process chain
Oevermann et al. Fatigue properties of steels SAE 1045 and SAE 4140 upon integrated inductive heat treatment and deep rolling at elevated temperature
Avilés et al. On the fatigue strength of ball burnished mechanical elements
Cherif et al. Increase of fatigue strength and lifetime by deep rolling at elevated temperature of notched specimens made of steel SAE 4140
Khostikoev et al. Quality control of rolled threads
Takakuwa et al. Movement of dislocations in the sub-surface of a polycrystalline metal by cavitation peening observed by transmission electron microscopy
RU2502573C1 (ru) Способ изготовления высокопрочной проволочной арматуры периодического профиля
RU2593256C2 (ru) Способ снижения остаточных сварочных напряжений
JP6244980B2 (ja) 鉄筋
Zil’berg et al. Influence of torsion on the hardness of low-carbon steel wire
RU2557841C2 (ru) Способ упрочняющей термической обработки углеродистых инструментальных сталей
Bhatnagar Technique for Exterior Expansion Measurement During Autofrettaging for Constant Fatigue Life

Legal Events

Date Code Title Description
FA94 Acknowledgement of application withdrawn (non-payment of fees)

Effective date: 20211125