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终生更换齿轮到是个不错的方法,但增加了厂家的成本和用户的设备维修费用,现行的齿轮多采用低碳结构钢\低碳合金结构钢等,齿轮的受力特点:高的接触疲劳极限,抗弯强度,高的耐磨性,足够的冲击韧性等.表面处理工艺,只限于完全可以弥补齿轮热处理的工艺的不足. . L7 w! m( k) @) ~# l* K
现行的表面处理工艺(不对齿轮而言,是泛指)形成的表面涂层也是多种多样,我们按照表面处理技术的历史选择三类具有代表性的涂层,但处理成本很高,有一定的局限性... ! u9 f# l0 k3 N( L8 ^4 R" f% c
氮化钛膜 类金刚石膜 非晶金刚石膜 氮化钛膜 类金刚石膜 非晶金刚石膜
" T" r3 q O) o, U b/ CTiN DLC ta-C+ u; y- H0 K+ V" I- I5 ]& N: K
技术历史 40年 20年 5年
# e3 ]- m8 \' @硬度HV 2400 2000~6000 7000~8500- ?4 b# D" H7 a' r3 Q8 v
成膜技术 化学气相沉积 化学气相沉积 滤质阴极真空电弧/ @8 o! t. j0 j& Q1 Q2 H
成膜温度 500℃ 500℃ <80℃
6 v1 `% J; B! a膜层厚度范围 1~7um 0.5~4um 0.002~2um$ z# Y2 P5 J/ O5 u. K. @2 V! U! j
表面摩擦系数 0.55 0.15 0.08
9 [1 p7 g8 d8 f3 s6 h9 u7 r膜基结合力 低 低 高
" w; Y1 ~! T! n5 o8 A: z& t5 U7 m工作环境最高温度 600℃ 400~600℃ 600℃
; e, V0 ^) Q6 H6 L+ M5 d# ^耐腐蚀性 较好 较好 好
- P# H' o" q( t) K" u6 f装饰性 好 较好 一般; ]* v3 @9 _; A0 ]( A1 f' z6 { ^
价格 较低 较高 较高 ; w1 a R/ Q* _* v9 J
4 u. m$ K" N) C& T- ?' f
* t; L p8 j" l+ k 齿轮耐磨涂层的对比实验报告
" N; r: M' F+ c' D/ D: ^$ y( 按列宁格勒机械学院 M82B-3214 合同完成 )
# T8 {/ z; @+ U* Y! G) t6 R! I! I1. 齿轮涂层方案: ) s. B% u9 A5 ?) R+ S" k2 j
表1 ?" i/ ^7 B3 a# J) y
9 ^5 A" t G) Q
/ `7 H& q- b E t2 b" S0 M9 } s( |
| ) a; C, k( Z, i% L5 [5 H1 H' a
п/п | ( g3 s* o! h/ \9 v+ w
8 I/ v" S n& P0 f9 d
齿轮涂层 |
* h% E6 w( P; e# B, k( [+ L
- C# v( ]# q/ Q" { 备注 |
) }7 p- u. v- E4 V: }- R5 l( S+ |7 Z$ W8 F: k5 J8 J* ^$ h
|
& n5 E" I0 H8 o0 s8 F 主动齿轮 |
) F5 m, J& D0 Z, w5 K7 m8 E9 Z
& M5 n1 x0 H, ~+ b& M3 F8 d) p 从动齿轮 |
" E) e7 ^/ J: E7 m7 l+ F& G$ D1 |' K7 Q
| & W. g1 `. M5 d& d! Y
1 |
* g5 f% V) d& c9 h: s* W$ B
; J( j, d- Z, u7 M 无涂层 |
6 Z+ Q Q& s( N) @, {) x3 }4 P" h7 L2 V# }" Q! ]/ ~
无涂层 | ! P/ Z( Q8 t' O* G: W9 c* c
/ e0 P8 W9 ]( V" T& N 标准传动结构 | + s1 F: U: n6 ~: g5 a" ~ `
+ F& W3 A2 D2 W# E- _' E|
- f7 T; M& s9 S9 h& o3 s) M 2 |
$ i7 t' Q& k5 k: o! H+ t: ?2 E9 C, ]9 s- Y) e$ }
含氟表面活性剂涂层 |
1 _& o8 f+ k2 o$ T o* f$ P6 s( x" u* l* h
含氟表面活性剂涂层 | 8 L1 |9 P2 Z+ |6 h
; _1 r7 V+ R7 ?3 A# J 标准传动结构 | 7 A$ F, t+ [; V. h( i6 B. Q
' R; v6 \! r- Z* O9 j( m! x% l
|
4 |- D: h {& o- m 3 | 4 j& A1 J* ^6 ]& v2 o% U4 Y
" U! y+ }5 l2 b& V
碳化硅涂层 |
: R) |5 m- k p4 \4 Y6 n2 [" H, Y0 E! Z
碳化硅涂层 | 8 }7 v. y3 @) e$ e& u: `
, O! z$ ^) q; a% U9 W; S" i: j 标准传动结构 | % N7 T4 \5 M3 P$ S1 w2 c
# {- q/ w- \% T& e4 N
|
" r; r& [; i7 `9 ^* L 4 |
. k2 V+ |9 k9 I0 q3 D& N6 E; P9 v( k& \1 h' V/ A
C |
4 a, I/ I. C3 V& Q5 ?
, X+ |- l4 B) k. j s7 ~ 氮化钛 | 6 @) b* U) c& |; _' c7 s! X
3 v, O$ e8 A" d# r( l 标准传动结构 |
* E& g* w a9 C, _2 ~' {. z% H
2 W' t1 L* f# B8 ~% m| ' V) x& W0 d" Y7 q, u
5 |
2 V' j0 f2 V) C n' w
5 k/ S) Q# i7 Y: `$ q, R- y C |
7 A: z) A x7 q& d. t
4 u8 W/ z* E/ @3 Q) \2 b( C 氮化铝钛 |
% s. i' y$ u; s% P, u) q1 k: {+ o, P) R" P
标准传动结构 | 7 ?% Q& I* y5 H- N; l# [& S1 E
% K i: Z, k. {4 S$ N& x
2. 齿轮润滑: 每150-200小时用符合国标18875-73的13208润滑油进行一次间歇加入.
$ n/ s4 K) L; {, \- N. b( l! s3. 齿轮总磨损:
0 m! ]0 I+ F% \. c3 C; l$ l 表2
8 r4 H" b0 [! G5 c2 M+ o* a0 g0 U/ J) D4 A# w6 o
+ p! D$ y: X. o4 P( r% q( r, r( r( W( a" i, E h, O
|
9 z4 G2 I: i% q9 ?/ u 涂层种类 |
5 V- y X; U" S0 N# d- o$ l Q
+ t0 C, ?% `4 Q, a; o: ^ 工作时间 小时 | 7 @2 s6 W- M% j4 q
# |' o9 l) \& ^# _ 磨损斑痕 微米 | j* [! b/ N& o5 G* E s
& u: e' B* x4 e+ f. v
备注 | 2 _! V; _# `6 |& e9 S
- X2 A# d, ?7 N" i4 W2 D7 I| h0 d& j {4 u2 o' b" r( z5 g3 ~
1 |
* A& G0 Q& Q& R0 D% o5 h# C) J. K; j, n! c2 N
1475 | " A4 K8 ?3 i S5 z* c
3 B3 C/ y% U$ O" j; S
20 |
4 d) R; O# m- E a0 c$ f, j2 X$ K
! {& j8 @. {6 `/ L 继续试验 | ' i3 }1 Q! Z/ ^5 O' W7 ?$ a
$ M6 U/ z* i) \* f& H5 m" f" ?# @
| # b! _$ X5 F2 H6 n7 N
2 |
3 T# c$ S; W, L+ w- V
1 j& h h) J. N: q2 a! h% g 1516 |
! I1 L3 e- Q# j8 R9 b
6 A4 P1 o/ H* O- i) k, } 9 |
1 _" ^* c8 S8 S9 O t- K0 @" ?
3 J4 ?0 p3 J+ ~: A5 u1 x" Q 继续试验 | - K' \' [) e* U* }9 H+ T! q
( z2 S+ g: _* t$ n1 a7 n7 u
| * ~* U( d' a9 }% z- I7 K% G
3 | * W7 X. a1 s; `! ^$ U8 z, d
6 y% ^- i/ j* U/ E' r, I7 y9 W 1465 |
) m% ~* V& b3 t' P
% R7 I8 [- Z$ p0 s/ e 11.5 | $ t7 r- c+ ~# b/ ~
# ^, q2 c! {4 B0 |# `. j 继续试验 | : R, A/ s2 H U7 E% O% y0 y( y0 J
) I d( p3 \/ f. g| 0 O( M+ s, s' h1 Z( p& B0 r' K8 G
4 |
8 }' t- p6 ] ?4 j
! u6 m1 Z$ r4 \9 L 873 | 9 @( g/ Q" G2 Z( p) {1 n3 `
+ u# c( B# i& @6 D, R
超过100 | " V$ C7 f: @* W7 `+ h4 D
% L0 V: c& P6 n4 G# l# m/ M* B$ H 试验结束 |
# Z" s' e% v4 ^
. J: g2 Q7 Q6 M6 ^|
5 g' k9 A( [6 _ I! P 5 |
6 q: |( n1 y6 L& N$ Y3 Z
8 a$ s5 g! S8 [% O, W, E' b# } 58 | 7 M$ [* `; m# n( n
4 B9 S! y6 }) z0 T; `* f9 ^ 超过700 | ' d1 T! q2 w: S0 e; I% w+ ]2 I! _
4 k* y, z7 ?( w+ s4 t' c
试验结束 | ! s0 Z/ E) d7 w- G
- H" p' }% c. f# E$ C) e1 R. P结论: 5 G2 R( w1 U' P. K, e
经过含氟表面活性剂处理的齿轮不仅有磨损小的特点,而且齿的截面变形小.这样可以得出结论:该涂层甚至在冲击负载的情况下也能保障剖面形状均匀改变,类似于等距磨损.这样,在接触部分塑性变形的情况下, 含氟表面活性剂的涂层仍能保证其完整性.
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