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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 _5 T, o0 |
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... $ q! C' n$ K% w: F
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
4 B1 q0 C0 a4 } r. nTiN DLC ta-C
8 s L/ K& f! z! @4 v V技术历史 40年 20年 5年0 w4 G: l. N; ^% \, ?! D h
硬度HV 2400 2000~6000 7000~85005 h# T: B$ K8 D9 w: G; X
成膜技术 化学气相沉积 化学气相沉积 滤质阴极真空电弧" d6 T1 Y0 N( ], G, g
成膜温度 500℃ 500℃ <80℃% n5 ?* Z+ n6 a) }. E
膜层厚度范围 1~7um 0.5~4um 0.002~2um
2 `5 K, b& B3 K9 Z表面摩擦系数 0.55 0.15 0.08" a# ^4 T* y) O. Q- }+ q; Y
膜基结合力 低 低 高
% t0 ]: A- S8 k工作环境最高温度 600℃ 400~600℃ 600℃% S7 W1 S! y' L8 I' i( g
耐腐蚀性 较好 较好 好
: N+ }$ h+ h7 @装饰性 好 较好 一般5 J$ q0 N/ \6 J6 ^
价格 较低 较高 较高
. O9 n0 g* E% T( g; O' A" z2 A E4 `# ?5 x0 R
" N# J, N9 w" R& X0 m/ s 齿轮耐磨涂层的对比实验报告 6 B) e* l S6 G8 t* G) r: G/ Z
( 按列宁格勒机械学院 M82B-3214 合同完成 )
2 }' |5 n! S8 K8 B6 H9 |- V1. 齿轮涂层方案: 0 U! J2 k/ s7 z! ~
表1
: [$ N3 p0 F# K
C4 h3 ^4 o" H: R" A9 F" ~" U$ F, O7 k% ~5 L; p! ^
5 }1 ?6 X) w' V2 e$ b2 R0 `7 M- O/ F, T% U
| 7 I' I4 c) {' W% ?9 C( P$ C6 ]8 O B
п/п |
' _- |5 X- d+ p% g0 K7 _+ `' a* E8 E* v3 ]
齿轮涂层 | 3 z) V, Z6 L$ f
$ i( a D/ u. |/ o& ~
备注 |
! S# c& Q; K8 k* x( K# y0 x g. _! b7 [% z
|
/ J" G; A* Y7 f& v 主动齿轮 |
+ d" U! h' M/ q/ a7 s$ t |3 M/ w9 V3 Q B3 m- x r& n
从动齿轮 | # a! p2 R% x) G2 t
3 O/ C4 e- _6 P: N
|
, G; {" ^5 ? D3 J3 F 1 | 3 @7 _$ ?/ Y2 ?2 }0 |& `
2 T: y Q; @7 k5 d9 q) Z+ P& W 无涂层 | 1 M1 t. y& }- D( N5 I! B
: s6 E9 H( ?9 U 无涂层 |
9 {, `3 ]7 w5 J2 B! H
+ @* @4 k8 p! D! Y 标准传动结构 |
8 G7 T, [ O; q7 O2 m: k" J, H
' R- v# `' z r. F6 v" r) F8 `|
6 }$ u1 p x9 n* F1 Z! k9 M8 U 2 |
3 M; M* @) E) }5 H( t& r* I0 A: D, Z f, y$ Y4 |
含氟表面活性剂涂层 |
: s6 q5 q5 s2 A8 m8 w1 v% u" Q6 X5 ~! f0 F3 i ~6 m
含氟表面活性剂涂层 |
% e) v- d7 e. w6 x; @% j9 O y0 s$ G5 n3 A1 d- K7 b7 r6 C
标准传动结构 | ; [+ K. h# t! I* \4 R# I, {
/ P* n) A& w7 E: ?' Z; H* w
| $ i4 y/ e' R( Z
3 |
7 S, K0 N/ C. X0 k* l+ F
1 J$ q/ o$ b/ h! ~9 l% }( U4 K 碳化硅涂层 |
8 i: L( ]1 X, l8 }
4 `$ T* R' I9 u/ K2 Y 碳化硅涂层 | 8 C0 c( {5 ?" @& K& d3 c
. q3 s! S1 O7 l2 b
标准传动结构 | ' D3 G" C- D$ ^
+ `* @5 O1 R0 u6 \- U| 7 X1 S: }. J& d# _+ m, @( V' F
4 |
% |/ y6 k" |; {/ \) S+ o/ Y& e$ u" U1 N3 n) R" U8 [
C | * i# j- H9 ^% I7 v- V# J
& |/ v9 {6 P, ^2 L: b. n7 p1 H 氮化钛 |
7 f8 [' b) p& m$ m7 ~0 n1 P6 ?9 c3 m& F5 V- Q+ }- C$ R8 y$ `/ c
标准传动结构 |
) t" z7 I. ?* k& \9 S* v
/ q6 D5 p# a6 s/ W- P| % s u7 L0 \& Z/ z! e: W% T2 k+ j
5 |
( v7 U9 k R) @
) V8 m" O- n8 A C |
3 u- _1 k9 K4 @, i' b
/ G! T- n$ w* q5 T' E- J- I9 g 氮化铝钛 | , x" \: J& i9 O% s. M
?0 I7 C1 ~1 ?- [3 A2 f 标准传动结构 | & j( ]; _$ _+ K9 U$ q
% c( s* }. @8 k4 c! c2. 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.
8 z2 j p7 S) z; T* u) L W F3. 齿轮总磨损: 2 b% \% ]3 K8 k1 W
表2 / Z3 Z6 s% G# h4 |
b; N0 M4 n/ s3 O4 J' p# H$ y" b3 h$ ?& r9 P- k
7 H) p& U$ N, ~, G! g; `
|
0 s9 Q& u& f4 \6 V, j2 [- W3 N- k- D 涂层种类 | . \/ J. O$ r& }- s& @
$ W1 i! q! X7 q" m# e) ^ l
工作时间 小时 | / K: Y1 x! M9 p0 a9 _8 D9 w! ?
; _% L: o* c5 A1 a8 a4 c
磨损斑痕 微米 |
0 I9 ]. h O3 \. O. ^2 O5 v: f/ g% L2 F) n2 j
备注 |
3 y: ?% r5 E4 e/ P" @8 R5 @4 g: ^# q% m: K4 S$ b0 g( R/ x. q
| 2 i8 ?; p) e# U, H* }( o; X* G
1 |
& k) F7 G, @, D3 C" h: d5 q" t( t+ H, I3 M
1475 |
7 O, t8 ~. K9 x- \, x0 h& ^7 l/ e* t% V9 a8 o" H" c+ H7 ?3 g1 P
20 | # V; E l @5 r K9 X& T: d7 H
! K# J8 O8 @1 f 继续试验 |
7 H4 w) R# ^) q$ T( v" y9 b7 E# W% r. |5 z: k
|
9 r* L' p v6 F1 T0 e 2 |
2 ~8 L7 e7 j. T: l3 }2 `& h) J5 Z$ s( T" V' a6 i& t+ y9 Q& M
1516 |
8 V8 ]2 x' D& M9 y! @
* P8 e4 \: B1 i 9 | 4 O, p% s" R* s# z0 k
( r! ?3 R: [/ Q, _; v* q 继续试验 |
0 _' s2 q6 y. R5 b' Z T' o2 ]5 B k" n1 g Z/ o
|
8 F# t; j" W+ g6 V; t 3 | ( ]6 R |0 C* e q# \
; `, \1 [0 w$ n- `* [: p
1465 |
& d4 o5 j) @+ ~( b. n
, ]( e$ x( W7 Z 11.5 | ; x, q# f _6 P r. v$ b9 i
* @8 R- F. X: C
继续试验 | # n: c/ `+ N, ?# Q: A1 l
5 }4 }0 Q1 v; S# f, J3 ?3 }
| 2 l5 q9 y8 c* a' w# B
4 |
+ N3 G- Z( Z6 X1 |1 S$ R& K c+ s) M8 F+ u( h ^! N
873 |
, {* \ z. r% I9 B9 d
" r9 a+ C) i; T$ W4 u) F" W1 B 超过100 | ( K! w; f: J! `4 r
+ N+ L8 C1 f- r, h 试验结束 |
, ^' I9 {6 H1 V% k
) o. C6 A4 w# |# l| 8 I+ j, W- ~ R
5 | 8 ]0 p( t2 z" ^% J+ F `
: `4 ^4 [9 T& {! ?% n; x! O5 R
58 | + F; B" W" m5 p$ G; e, B0 K. V
) @9 E* C2 Q6 |1 ^6 v! b! @2 m
超过700 | & _5 ^$ L# x& ]
# Z% E$ F7 f) O" x6 y3 Z4 p; Q. J 试验结束 | C3 } Z" v u- M1 g! d; R
7 Y; x* \# b/ E3 y2 u/ F: k) _' W结论:
3 A. a4 O3 P! `% _! r, G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. 8 U2 E8 j8 F5 w" w W/ S+ x. U6 J
! @8 {: R$ N' r2 X: w
- A; S, u0 {' D; y( q
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