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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 B- q9 ~' V; n; L$ L
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...
4 |: U% k6 [- }8 {& e: m( g) H. U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$ ^, K# U: \/ O" c) v
TiN DLC ta-C
% N' s/ Q! G# Y8 p技术历史 40年 20年 5年
! C7 |! N% a* m0 ~硬度HV 2400 2000~6000 7000~8500
; S8 f/ u4 B w6 w/ Y" n成膜技术 化学气相沉积 化学气相沉积 滤质阴极真空电弧& i2 _" K8 Y1 t- j# M. B
成膜温度 500℃ 500℃ <80℃/ T* ]7 a/ Y& b: q' a5 O+ H
膜层厚度范围 1~7um 0.5~4um 0.002~2um0 y- W+ X4 `* F. x
表面摩擦系数 0.55 0.15 0.08" W" {8 o6 |, Y5 P
膜基结合力 低 低 高
1 S1 x8 k5 {) Z3 @7 a# \ w工作环境最高温度 600℃ 400~600℃ 600℃4 }7 q4 O- ?7 i" Y1 ?
耐腐蚀性 较好 较好 好
& d. q8 [; l5 f. l装饰性 好 较好 一般
. H( g8 f$ e+ ?, k' G( Z) w价格 较低 较高 较高 ! ^) e* `- J: n4 v6 m' P
# D$ q4 H/ }! J/ y8 A& ^
. t) c I0 U3 l; C& t
齿轮耐磨涂层的对比实验报告
+ B" N6 ?8 E9 N9 ?( 按列宁格勒机械学院 M82B-3214 合同完成 )
5 M2 g6 R) _! F1. 齿轮涂层方案: ! s& H0 A2 `2 w( c& l& J5 O
表1 M& A& j R: @6 n
+ b, O6 p3 h$ H7 n+ c; `
8 Z% i+ Y* B5 l, S9 Z0 Z8 J$ I, V0 O: f' C/ y
| ( E! W9 K. E) i! J7 c. }: [
п/п | 0 W& ^4 s& v8 x* G* ]
1 ? D8 G- @) R+ B: ?/ v 齿轮涂层 |
$ [2 b q, F5 |; B# k/ P. [" G- B; ?$ _% W! @) f- _) L
备注 |
& M; G; R. \7 {& P2 f: s1 F3 }4 v' v! t ]5 V
| 1 x* v; N4 A, ?
主动齿轮 | % t, U2 U3 i+ c. `! g4 u, a
% \ X( A0 }' L3 g+ \ 从动齿轮 | . X- u% N* W, ?* r
( W: e1 x5 ?; j4 z
|
5 H: [7 U% h6 F* S8 X 1 | ! R; g8 w) j9 @$ L( \/ C7 s- n: ]
/ `0 B7 ~5 A R9 @5 i 无涂层 |
7 F. ~* K7 b. i: u" e5 f( x3 y
- a; ]0 d- x8 Q2 B: J* b9 G 无涂层 | 4 t2 F8 X% H6 O- h
! Z3 E6 y" Q5 }; z- `0 y4 j
标准传动结构 |
5 I1 s) m; f% x$ H2 U
* m6 |& i, c) A9 p2 _3 y5 i1 Q| D* ]* N* Z4 J/ }* W1 q. ^ ?6 M
2 |
% ]7 P, d! \ @
2 l. T9 D" G" D3 B8 F 含氟表面活性剂涂层 |
3 ?" z6 ]$ i4 U: Y7 z8 v% f# \3 U, O. G+ w; J0 V! {! l& }
含氟表面活性剂涂层 | * i. ^ V( p7 A8 O+ S) d% n
7 B: f$ a" W* P" W$ y
标准传动结构 | " g! G$ k, L/ \+ w% J, ?2 O5 C
5 H& B2 S/ ?7 Y5 |' P| + p, \! N5 D% K6 m5 {
3 | 9 y# C! k3 y) M2 _! J" |
3 ^' [2 S" l8 l$ F4 |; j4 } 碳化硅涂层 |
1 m/ p2 R/ n$ I6 x: x- f( @7 t1 Q( z! a$ f# K" m; C& L
碳化硅涂层 |
' s# I f: R, ~ n
4 f) @9 _ m) y/ J( r+ x 标准传动结构 |
: b2 {. Z& O+ m' l" Z8 X
! q" ]/ F8 e1 J- b| 3 s- O0 v; o, d% x- c$ q9 L+ \
4 |
) z" D$ k$ T3 ?+ D8 \
1 P% Y3 ? D) t9 @/ t C |
/ R; K7 D' j( W+ X+ L+ m1 [/ {' s0 f% I) \# E
氮化钛 | ' V# ?' R% i' D
! a/ U( D6 j# l
标准传动结构 | 5 V& K. l# V, r# z+ m) n
" J2 g/ @6 D A1 Z1 e) l
| 8 F- A' _, g' S, y2 w( M* K2 U
5 | & z) Z0 @2 T. [! X& Q
6 D1 j) @/ P* N9 m% w C |
/ c* M; F1 e4 E1 N: L- {8 R( v: a, A `1 H! y4 a. X) T8 h
氮化铝钛 |
) E% V" H% k; v# z( U7 R3 O, p. `2 l8 b
标准传动结构 |
6 O _: b; D( I+ V% x4 S
# I$ n& {7 O9 F2. 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. . r9 j3 o6 { [# A" q
3. 齿轮总磨损:
+ I( {) h# W9 P 表2 5 C/ W; t8 e( I( T1 o, O
& e8 a# j; m8 u& a2 j; q' J3 a, E" r4 H' v6 j9 R
& `: O! |: F% E) X$ o5 l2 s6 A
| 4 u" Z/ B% U9 V: ?, S
涂层种类 | 0 X" B' C6 a9 u4 l# _3 K; o
; N$ v$ G, I/ y. o2 I) _
工作时间 小时 |
! j! R( w* f( x% u P4 i/ P6 S+ h4 E8 R; } a! x% G# e% D4 D( b
磨损斑痕 微米 | ( U- i2 [0 V, c: U0 C i
& G t; D1 _2 U3 @! U8 L- l 备注 | - I% \, _# B+ q# a3 F: z7 C5 h
6 V. [4 g8 R# u( g7 U/ S| $ F9 `$ V9 p& _# _+ V- w
1 | : ^8 V+ l2 i3 }1 M4 }$ e r0 z0 O
. ~, `: U# R' D" w G
1475 | c/ B8 ?* Z( c6 P: O; U* R: o
8 u2 ^! ~3 V( X+ r" N, E% \9 T 20 | ( S5 r5 W. d% S% F+ v. J
: c$ n7 J+ J: u6 k; H9 X/ d: q
继续试验 | " E; |9 P' ]0 n0 q' ^7 g" \$ }6 s0 l
5 G5 z* j7 g2 R; z" p
| 3 }! x. s, j4 r7 A9 f! m" S
2 |
# @" Q8 `. Y( O$ B: x0 D
' _5 d% ?/ s/ ]! c5 I! G" d 1516 |
0 v7 F9 }4 z9 N' ~
2 c7 ], B4 u" `" @ 9 | 0 @5 t' X; C6 Q/ q( m1 D
) S& c; d# Z* N9 }; ~2 w7 f
继续试验 |
: t) j" ?% T: b
4 f0 |& R0 G" ^3 p$ C| , B1 @8 z' K; }$ O. l4 D
3 |
2 b& p* u! ?! f( Y! K4 L+ E" N! [& y& j5 X& J$ n9 h. G
1465 | 3 h8 R- {! _$ T w
( u, q8 C8 R/ v9 t
11.5 | 8 }) v( e* O% ]: o5 u6 u9 x
' D; r* w/ n& Z! S/ K
继续试验 | 1 g3 G7 D$ d: Q
, a- t2 A$ C7 [4 E9 E% b|
: s* C |& T+ k& V0 O6 G 4 |
: V+ p2 _/ m; m" ?. R2 C- m2 Z# n! s+ |$ r. z# J, y6 [. s' G
873 |
- q; c- O# b, n, }$ [
9 u! U% o/ A7 s S, X 超过100 |
0 W7 r- c' d# c9 j4 e2 w6 ]) ]9 g
1 ~' W* `8 ?! ^: d" D! ] 试验结束 | 9 ?* W1 t/ K B5 [
( c0 U8 |$ a4 O* L& j, @$ v' F|
3 H/ P7 v, }8 D4 S, b: d% C 5 |
4 i7 G6 T$ c9 F! i3 u0 Y7 m0 d8 X
# U2 V' h% a4 E$ S8 i. u4 | l 58 | 5 g$ Q+ n! J" G8 ~
, j3 T+ S6 ^4 M8 Z 超过700 | * s9 }& z/ M2 h0 q: H7 S& n
) Z) O6 z- o! D# _$ ^% Z
试验结束 | 9 ~# k: Q7 U/ z! F p6 s { i
* x' ?2 f0 D, L
结论: 7 d( x, U$ I7 N5 w( ?
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 n5 Q2 Q' |7 M; W! H $ c1 G: B5 `3 b
) O) R- c) F+ v2 D# b9 t% `
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