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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. 4 e- l7 j4 t! w6 \! D
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... - \& u4 b7 J$ k9 x
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7 i ]- l3 T5 W0 t9 j; }3 O8 r0 d
TiN DLC ta-C
: k( D( {' R) o; _技术历史 40年 20年 5年6 e# i* \3 N3 X3 e
硬度HV 2400 2000～6000 7000～8500
1 R7 ]" {4 S; ?( S V! n y成膜技术 化学气相沉积 化学气相沉积 滤质阴极真空电弧
2 o5 J% \9 P x8 Q1 Y3 ^成膜温度 500℃ 500℃ <80℃7 x5 N0 E; Z8 W$ T
膜层厚度范围 1～7um 0.5～4um 0.002～2um. o' l9 L4 u9 I ~0 B+ l; R/ a
表面摩擦系数 0.55 0.15 0.083 x( n0 U9 Z3 z6 h$ D1 }9 ?
膜基结合力 低 低 高
$ t9 Y( Q5 k Y" I: U- P工作环境最高温度 600℃ 400～600℃ 600℃
% w' y# v$ E$ A. {: B D耐腐蚀性 较好 较好 好
. A# }$ \; P0 p: B装饰性 好 较好 一般
+ n( n' s6 I/ u$ d价格 较低 较高 较高
$ m, C# q) A9 V 4 \+ r5 A5 W' `0 T Z& i0 L9 g/ \
3 L- F! j/ C# N
齿轮耐磨涂层的对比实验报告
, K/ k# g. U! h3 A8 H( 按列宁格勒机械学院 M82B-3214 合同完成 )
" |, Y$ l, E" [1. 齿轮涂层方案:
- T: t8 q3 B8 w' s( z! H9 S表1
& s2 Q! v2 ` t8 {: B/ S/ A& c6 b7 G& s- k, c& P3 @& k2 x% l
2 g; h- H; t8 X
" d% R8 i" l# x6 z" o$ d0 `| 9 R; m) l; i, J0 c. `3 K3 d
п/п |
% H6 C3 d. p; K. g
. J3 |8 z# _9 S) l4 G$ S$ Q9 j 齿轮涂层 | . Z2 g9 `1 L5 |/ K
3 x6 w' o0 f/ b4 x6 R7 T 备注 |
% S/ T; W" P- M- H' i: G2 y( e) H& o0 G4 o$ H3 A
| m8 [; s& j+ |! G9 Q& j
主动齿轮 |
( j$ a" P# s( K! d; c- }8 j# H9 r* Y' m. {. ~8 f
从动齿轮 |
/ [% P7 F$ S G: i5 u! t' b
/ \% D$ P* V0 S" O5 K# @3 l| : m, E2 X! H2 T; a2 b
1 | ) Q1 o3 D$ W0 s
2 e" f* q0 J, m+ |9 l( r N
无涂层 |
# E; s( I$ `2 N
9 Z) X0 H, M' K/ P% k2 t, O 无涂层 | 4 z& e9 n% G/ r7 E0 H$ O
1 c1 s8 O1 m$ h( K6 U 标准传动结构 |
/ n: [+ o- J7 ~ j) O1 u' W6 ~' t
| 9 y& l P: v3 `1 d* C F
2 |
% V) D9 m- q1 s% S( j3 u
- J" e2 I# i1 T 含氟表面活性剂涂层 | 7 Y+ A; M9 b3 O& y1 |& `9 O3 ?4 |
" z5 p- n% J& l9 z5 \5 H
含氟表面活性剂涂层 |
' `6 [3 c% ~2 E2 r# r: \8 X. i
( d4 D5 O: d, H4 }& X 标准传动结构 |
3 T( w p. Y4 Y' b( n$ z' E% p$ b6 ^9 q" F
| 9 ]- ^+ K3 `7 f) \" }2 k
3 | 9 I" B4 }. S8 l3 y+ c* e8 |; q
" O. r5 f2 N8 E; o% q- a
碳化硅涂层 | 6 B8 `* p. Q, Z2 c; b, A3 E3 V
2 @3 t. Z/ s1 s7 Q" J9 Q 碳化硅涂层 |
6 p4 l. r1 w" C# `# i# v: J5 D& l6 w8 N1 V7 o# B3 |, A
标准传动结构 | 2 F8 Z' W/ Y c ]# d
; I D' c& y4 S' G# [ E1 L
|
6 R3 h( q) K4 b/ B 4 |
- s# D& e6 Z2 [# }6 ~2 ]2 _" u" q
C |
- v! i, t0 f9 u# ~2 {
' N8 [; o! \$ `: c0 {* H+ k. R 氮化钛 | / r3 _5 v5 Y% k! y
( X2 x3 ]. d8 g. I
标准传动结构 | 8 s) i) ^; c/ L
9 P" p0 A. L" a! `| , N0 ? {1 }% G3 f5 w8 v ? S
5 | ( ~5 U- X' V+ _6 W) K) N
/ [; z" o; E8 G- T8 Q6 f5 E% T+ T C |
9 N2 `* \. ~' c4 F
! T0 d; v) s, L# I 氮化铝钛 | 9 B: B; E: _) w4 G$ _
) q, L# i7 @) f5 a6 l0 ^; D 标准传动结构 | 5 [& G: z- l- w7 u/ W
+ ]4 P9 ^7 I9 m; F2 C. l' F9 K/ ^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. # E7 N. Z" c9 h" r
3. 齿轮总磨损: " r2 Q; ~8 S& p1 E% F
表2
+ s: j- c) v4 L/ l9 u# D9 J
# P) R+ d% D9 T8 Q. S$ r" c
, n& a% O6 W1 | ~
8 w8 N2 T, G& q$ O9 y|
N9 S7 C7 n& M, H 涂层种类 | : |# |; H) i5 U6 K4 y( |8 O; e
" ~- q" ^/ d! Y, v4 J5 f) D" M, X$ l 工作时间 小时 |
% }8 r- A" W6 [( `& y' h$ [, e4 b. S* X1 Q
磨损斑痕 微米 |
' N8 `1 {& v, ~% [7 f. N! A
+ t# T2 }4 s, p$ K! j+ t 备注 |
7 ?8 Q$ p% B. ~2 C5 u6 v8 R& u7 u
" ^- A; p* W& j/ {- L| 8 U$ D& a9 i3 X' \/ a6 G* x$ U
1 |
# G7 |1 q2 @ a+ a& c m; o
1 t, m. e# s' Q& D. t7 t+ |1 c7 f 1475 |
( S! V+ J$ A$ V+ s8 B0 a0 c0 R; B6 ^ c5 Q" A
20 | 8 Y. T" ]7 o w0 [
/ V* _* L3 \5 ]. } h 继续试验 |
! P" u6 B7 [7 d1 ^# G% [, ]
# k3 Q, ]' Y3 o; i| $ t4 H* K2 r7 d n
2 |
$ P. _* Z0 Y3 R/ u' |+ M
2 @$ t6 n9 ^$ ~2 c4 }4 J$ a& Y 1516 | # Q7 m ?! i4 m. S4 o7 b! O+ }
; Z) \- G, w% I# x1 A: i
9 |
) \' D; H" Z7 \. `! L
$ e9 e! p0 `7 a3 n 继续试验 |
% Z5 |1 K& M$ {( {9 ^. q2 | Y# U6 U/ d% K9 {5 X
|
5 O% ~" s/ o; T 3 | " L3 U0 b& L2 O2 H f
% Q/ @# G, l- |6 z3 e" w 1465 | 9 R6 ]" K1 t% t
. G8 d- w: D2 p1 l# u
11.5 | 8 n+ q) |2 r) a6 @. d4 v$ V$ D' ?
+ U% W8 N: _7 _# J: E) k 继续试验 |
5 \) T" d4 Y$ x" y& I( z" K& l2 u) q' ?( [* ~# l. e5 K8 d
| + o) @1 A- }* {* Y K' B2 Q) c
4 |
8 ^ `$ r4 S% B: B2 G9 n$ u
8 d3 t2 f$ `+ T4 ^, h0 n 873 |
& A# o0 C+ Z A, B6 \5 K% m' G- j) F. g
超过100 | ! L& ]7 S- t. E6 d6 o
# J: J! D' h P. e7 G 试验结束 | Y Y6 a9 Q& `* l) k3 I1 ~
) L- x C) Y/ \& V! r2 X
|
/ N3 I% v# P5 G4 ^ 5 | , F" M0 c9 V5 J1 l7 E
5 y' o# M9 M8 J( O I- N! `+ f$ r 58 | 6 @. H+ c& t+ H5 E P( u
* I( p7 m* b7 E1 l6 ]& p u) h$ t
超过700 |
# N$ k: q. K% T3 i) ]& q: O0 \4 _. e" o& I, l+ U1 M
试验结束 |
8 J. v, j' r. h# ]+ r 0 t' u7 j/ Q7 r9 e; \' h
结论: & x$ P V/ t8 v2 _3 T: o
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. 6 j% {+ ~, Z6 U6 v
% ^9 o( M# M; H: @/ N7 `
: S/ \, v- p3 p6 G
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4 }; G2 J5 j3 N/ L+ m+ J. `% A ' x, k: G {4 E1 @$ _ D
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IP卡
狗仔卡
发表于 2004-11-27 10:51
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