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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 R0 j' r3 I* c8 a& B" t1 w- Y
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...
0 \% y. L& l% ^+ a7 X* F5 Y; M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
( R. \9 V. J9 x4 x' g4 @4 gTiN DLC ta-C- Z! @5 E5 n4 _: {
技术历史 40年 20年 5年
8 l3 w$ A3 Y5 s硬度HV 2400 2000~6000 7000~8500
3 o/ q6 J X0 F) |! I1 ~9 t成膜技术 化学气相沉积 化学气相沉积 滤质阴极真空电弧
& g' l4 a2 S1 ~' G: o5 ]3 T1 [7 j成膜温度 500℃ 500℃ <80℃% c+ R: p. |- }: `1 W- F5 {* {& j
膜层厚度范围 1~7um 0.5~4um 0.002~2um" g0 k3 U. m) g [) G7 t
表面摩擦系数 0.55 0.15 0.08
, c1 S( S P3 G' {% m5 t# W& ^膜基结合力 低 低 高8 e& S5 E4 u" d* V) v
工作环境最高温度 600℃ 400~600℃ 600℃0 Z% q1 A$ X) a" R, S u# s
耐腐蚀性 较好 较好 好 D* f8 Q1 e+ M6 h8 ?$ k
装饰性 好 较好 一般
+ x4 V. E, a7 s. D- k0 C0 l价格 较低 较高 较高 $ G" u0 O: F# w$ O$ N
( u+ `5 T4 C n ; e# U5 P# Z4 b5 H; I. A2 @5 J
齿轮耐磨涂层的对比实验报告 ; T/ _8 n1 {) ~
( 按列宁格勒机械学院 M82B-3214 合同完成 ) ! ~$ M: R" j, j8 }% ~
1. 齿轮涂层方案: : e9 V; \( w6 c
表1
" j5 }# n6 T; q) l1 s, B7 V& M% T* j# @; [( S
- D/ ^6 Y" U, W) ]5 G- \! r A D+ o$ d- J* P
| & i a, j7 p- N- X
п/п | ! q G0 `- L @% w; m9 |( }
6 K: s) W! [. D' q3 X( d# S
齿轮涂层 |
1 o% ?% o9 J! H+ e: k' Z q* `% ]! b! b- Z ]
备注 |
. O' A5 C) b+ c, `: Y3 L5 i$ \, _4 Z0 F) L9 V9 ]
| 3 }2 [" H1 S) ]/ O! T1 C; O9 l
主动齿轮 |
2 i1 X7 U8 `0 S& ?) W! M: }! ]! K, f9 S( z
从动齿轮 |
4 k$ t1 {: A9 y: C' c) W0 Q ^! [
|
, x2 `' {" y* Z) B/ q3 | 1 |
5 {1 X" |" J$ Q* ]1 R" a# J% [! b+ T2 T) V
无涂层 | 0 B3 |/ b7 v* G, @ P. g
1 m) L$ \( @5 C8 w: S 无涂层 | - Q7 s# _, M5 \, _, p- C
) g+ t- ` z/ e1 V Y
标准传动结构 |
8 `! I1 b* O* Z2 q* A% ]5 |' m, \) Y- M- m
| + ?0 v% _: L3 x: ^6 c
2 | ' x& h8 k% o* I" o4 M- ?
1 u/ k: [; J1 E& y* e4 S
含氟表面活性剂涂层 |
8 _& t9 q& A) q) X' q$ z( G
' A% t' e+ R" y5 `' { 含氟表面活性剂涂层 |
) [9 M& b6 l, B2 S' I+ `
# {3 _, w+ U8 @+ ? 标准传动结构 |
$ O- S. ^4 c' I# A1 t. U* m, o4 q# m
: \; E; N3 |( }+ D# d, @$ s! B|
0 R' S# I- d. A" c 3 |
+ B" E: C* L9 J i; p. ]5 ~ o6 i5 H; P
碳化硅涂层 |
! R! ~; @4 l6 ^# e% e! e5 R5 l# M) b* ~' L
碳化硅涂层 | 5 Z; U0 ^& M4 r3 N6 q9 M
7 I5 V9 H g7 w- H5 Q4 t
标准传动结构 |
- {: m5 F- m8 R# o/ P4 z+ ~+ i
6 h5 g7 {/ f# S% D+ Y* V| 1 H; O; _ a8 K7 e3 |2 Y6 X
4 |
1 N) [ j3 } l$ I. O! S2 L( e9 U. i: @8 Q
C | # W; D2 j9 b G2 Z6 v* `
$ `- g/ K' B8 F5 u& S+ g" m' t& | 氮化钛 |
) S) L, u% G' `8 u& J; I( t2 r* M* ^ T
标准传动结构 |
, y% m9 |/ o/ |9 m6 i. ]# O* e& j: n1 Y" N& u
| , K% x D1 P- p- e% r
5 |
* f/ }" n5 N* n; X) s) R* Z* _% e% t: k! G& m3 Z, P
C | ; W; {1 e% F" c; q9 E% ~
% a2 h2 K. r$ O, ^ 氮化铝钛 |
) K% b2 H- R8 L2 e& L6 L0 d$ \2 K$ x$ d9 O$ x8 ?" k+ X. |
标准传动结构 |
) f- O6 J$ M4 J$ X5 R L 3 H% ?$ V9 w# Y. y% q
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.
- c! o- r j! H- {9 O! O3 l3. 齿轮总磨损: 1 U$ L: ~- P" c& i/ [: n) C6 r" v
表2 + e4 M- ?( D5 b, y' y* j* C* \) G
! h; ]6 n1 H; j X0 @4 Q+ X) S; e/ A% g. [, b, o9 y
, V2 \: a# g3 ]|
( S! t- C4 i0 Y, o6 e 涂层种类 | 5 \& c1 O- H- [
/ W( L$ k0 g9 m0 X. x0 z2 T- J8 O
工作时间 小时 |
' x: P0 D) h$ R6 h2 O4 k$ r! K
1 W7 S: \- |9 r- n; ^. b, o4 r- S 磨损斑痕 微米 |
0 _) b* J+ Z* v) K( w+ o& ]3 h5 f# k' g/ W m& ^1 z( J! A
备注 |
/ {, K7 m$ o8 ]2 I4 Z
h' [- K( V. k( A, }$ A z/ E| ! F1 ~; r5 H, q( M% M& Q, m
1 | / V1 y( w4 f; U
3 f3 B. [; M7 T0 x& d% ~( g
1475 | 8 `1 {' i- Z+ B9 i; [( b5 U3 Z
9 G' \) h: ?& o) o
20 |
, _1 j& X- t" F! D% T1 P; ?* [% k! a. j: s2 E5 F" k e
继续试验 | & o1 ?% i1 p1 f1 e* B
0 H3 Q1 i: A' |4 q3 G
|
$ M$ Y7 a k: ^& }" Z9 F 2 |
* s- c) @6 ]; E; q) d
* L; e% k6 ?8 z) |3 _ 1516 | $ G5 a) e' @0 |; L
' Z' Z0 B7 x" Y3 ] 9 |
: o6 \+ |7 b' _ W
- ]$ S6 u: ?* j! @ 继续试验 |
" i; [' _/ o- h8 |
^1 h& T J/ A5 L8 e6 b+ ~| + p" S/ m$ \: V0 U
3 | + m8 Q1 I$ P W) T o7 W
- P" A; P1 D4 z
1465 |
% q$ A8 `( L0 s$ E9 X8 V0 E) k/ y4 s( w+ ?8 q7 D
11.5 | ; D- M% P& |& q3 O, T: I
% _3 S/ [# ?% b
继续试验 | ; c; }; U: M P$ ~
9 w# X5 Q& V. p
|
& }, r* f- o( X7 M3 A6 W! l4 L 4 | ! Z) E4 }9 ?2 W
7 }8 x( L5 \( _
873 |
) w' W6 v. V% l# W% d
5 ^2 j9 [ q9 @& v6 u8 { 超过100 | - B8 l$ q, v( |) U6 z
1 L+ q1 p/ n) `4 ~* X/ l
试验结束 | 7 W) ]5 G/ `* h5 l% d( N! e& g
: k0 I& n/ H( G7 y/ k# u|
$ V" }5 p+ |/ o) P 5 | I( L: v& l) V" u; K2 @
! X( b/ C6 K8 H$ i% K: W
58 |
! W3 A1 ?6 U5 J6 l3 }* N3 g5 s$ x7 Z% i7 d% M1 Y9 I% I
超过700 |
/ ]$ u6 B5 C2 d$ w- j" O6 m8 M" k2 l" T# Q
试验结束 |
s) R u% m Q
& f3 P+ B) N4 j+ O% t结论: ' Z" p. B+ i0 [6 P
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.
: d8 s; P5 B3 l, ?2 i+ n " _$ w0 V& U& R0 b: r
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6 g- i5 {9 W% E+ a" q% U' } ; `4 c- T8 ^/ s' L7 |$ _# }
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