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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 f/ p- y8 F! w' w# t
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... + x- m" R4 _" P0 W# ^. [3 [6 P* J0 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& v- O/ I+ g: j3 s. C
TiN DLC ta-C
( F! k4 B* r# D2 K技术历史 40年 20年 5年
4 h7 o# ^' ]* j, H7 z6 y7 R硬度HV 2400 2000~6000 7000~85009 H* V% u M$ B+ M
成膜技术 化学气相沉积 化学气相沉积 滤质阴极真空电弧3 g- t7 C2 _7 S P0 o E9 p y9 P* ]% K: _
成膜温度 500℃ 500℃ <80℃2 z" [7 P$ y$ j" ?& P( g
膜层厚度范围 1~7um 0.5~4um 0.002~2um
- M% [+ T2 v+ \( T" ]表面摩擦系数 0.55 0.15 0.08
1 x8 ]/ u. F& c6 q% V; e9 {膜基结合力 低 低 高 b+ [& @. \* D Y
工作环境最高温度 600℃ 400~600℃ 600℃) T: c$ T4 k' Q$ A/ z' j
耐腐蚀性 较好 较好 好
( F9 l2 V* F. Y" B9 {装饰性 好 较好 一般4 P- {5 g) _! c) e/ }. M
价格 较低 较高 较高
3 R2 ]$ `$ A. G- ]7 `1 K
9 p; b$ d5 z j( W$ T : W4 J) ] r4 a8 X6 }
齿轮耐磨涂层的对比实验报告
" T: y0 e) O! M+ _; s! C$ B( 按列宁格勒机械学院 M82B-3214 合同完成 ) $ a* o& a' Z; @; E& x. I
1. 齿轮涂层方案: 8 o6 j3 @, ]$ G
表1 6 A) O7 T- Y/ ^5 N" I! A9 p5 ~% Y
3 S, g' E9 z% ~* D/ d# g
8 O% ?; }) P6 t- p" |8 T0 P4 ? r
; \& r1 y6 ]4 v7 H5 z0 b| & k6 R$ X! `; j1 q' c( M8 K
п/п | 4 F6 U$ q6 N: R- X
; l9 S3 e+ [8 L; B, c8 I" }* d0 w' K% M 齿轮涂层 | - h* x3 f( F& J- H
( ~/ y. S6 }! `# W/ Q 备注 |
5 r4 t+ g, c8 z) R& n5 Y. W# h* c( [5 V9 m' T
| * k3 A# Y# u5 F4 U8 l k
主动齿轮 |
+ ]- `3 [. R5 \; K+ ]5 y A. E/ A% L) ^' [/ c8 T
从动齿轮 | - c; U# t' s( y# r) {2 c/ A
. l+ x" y! C% Y3 x! d/ p/ Y
|
6 @9 v! Z5 t& H5 ]/ e 1 | 5 c! x |) b, D" T
) E$ F' R/ I$ q( D5 E8 b 无涂层 | ; f" N- D2 ~ H! Y) H% L
O# k6 B+ E$ k% C: K 无涂层 | . J2 B" |. c+ }, s7 B& r
- i6 \8 `0 {( v) P 标准传动结构 | ( E- T0 W3 [ |" v" `
& a! v k8 I+ i
| 8 _3 D3 w% x# ]* ~0 S, K% W6 A/ K Q4 M
2 |
9 Z! s8 V" E: |; I$ B9 \ f4 P b' l
含氟表面活性剂涂层 |
, Y7 i! Q+ }0 ~ g$ ~% p8 J/ Z8 k# m% `
含氟表面活性剂涂层 |
" p+ B9 {7 G7 A( j6 ~9 B$ [6 {7 v7 ~, h: z8 C4 x
标准传动结构 |
' ?! d" F" Y9 U6 [8 E; s7 p6 w- B/ A' I$ c6 m* j% u) T4 W2 W3 Q& K+ [0 y
|
8 U! ^2 j8 T3 C 3 |
0 B& P: g2 H: V. p5 Z* }4 i8 Y& W- _/ R% h: @# f
碳化硅涂层 | ) ~/ v( n6 X8 Y. y0 D
8 Z* u5 }. |, ~0 ]" L" Z 碳化硅涂层 | 4 e; D" r* G) c" n1 T
8 Z, z$ F& t# I3 n2 u4 r 标准传动结构 |
: B' e: e' b. @$ L& c& G7 v
/ g8 F }/ D( p: g1 q0 l. B9 l' f| 7 x {" R& \- Q' {% O0 X- a: }; g: c
4 | 1 I7 D. j( N4 z6 h% l
7 p" n# Y$ Q" w0 W, G8 T6 l C | k" {; |1 C* ]/ @' v
6 ~; X! Q' c# n: `5 W' ^* ~
氮化钛 | 2 J) x! y, q8 [0 P! K4 x
9 B6 ~! |6 H2 S6 L/ ^% w
标准传动结构 |
) X( A5 j8 R% [- k" F
; i' c! {( U e- U! a3 f( H| . d! K. p& ^! F, o
5 |
* t& J1 l j$ j. {8 J
2 d8 ~- X1 Z2 C/ v; j D! Q* a7 s C |
8 |' C- [) s7 G7 w3 A0 ?
" A0 p( V) p7 _9 `+ C+ q0 }- M: W" U 氮化铝钛 |
, X- @, ]/ [, ^" V4 L" `& s$ B; v% o" d( @- _0 l
标准传动结构 |
1 W$ ~3 b' l9 @- ?- Y
& k$ K/ K0 Z' ?9 y2. 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.
2 x; ~& d3 u" K. |) ?7 Q ?3. 齿轮总磨损:
" C4 S N7 j# n9 ?3 i9 c1 K 表2
5 h- e8 {4 V* O0 f& w' q
$ t. D F$ {% c8 ^, C* X9 C+ U1 f6 c
7 C' o6 q. X Q|
+ S& m' N" d9 d' |! z: \* @ 涂层种类 | 8 A1 j4 R- V4 ^( ^2 `5 a( t
! B+ N1 Q# l9 n1 u* x' p
工作时间 小时 |
" y% P6 }4 \2 k( k4 \* q- p$ M; S1 V) T2 S Z' w
磨损斑痕 微米 | # z. B& |, N3 L, c$ G# R ^ C* F
+ k) }0 f# O9 }" X6 b' D
备注 |
2 m5 M4 v5 }) k5 E" ]0 B, u/ T9 K* q: r
|
% C" I I2 M- i1 m) m 1 |
, u, I0 T U% \: h! L6 B, {' ]; }
1475 |
. a) G1 i+ p) W4 m, i
+ A5 a7 |4 k* p, I5 n* {9 q, y 20 | - J% P# r0 a# @" {5 m: [
1 Y5 I: e( h. C/ A
继续试验 |
/ T& ^3 X! @% d4 y* H& B
6 L$ D' h/ {" J+ w1 b/ ~6 v|
" L+ r& P0 n+ {# Y2 B1 c 2 |
9 Z5 q# o* {" w+ Q+ A; S% y2 w" r6 e' ~: n
1516 |
2 _* T; s, W. B! x o) \6 X- q8 J9 H9 z+ |' G3 X0 M
9 | # P* t$ H; l8 M- k* d: R+ I$ k8 S
$ u V# F6 ?3 ~; m" l6 i/ { 继续试验 |
2 r0 V& h8 M m
6 I* c, M. `* h6 h9 E s|
0 l( c& w! t1 d! J( m 3 | 6 ~; g n8 Q2 Q0 q q1 Z) w9 f
5 ]; y6 \9 \6 ^: q" B; q 1465 | # Z2 r3 e5 M1 M3 s
( l4 u. n b( l3 r* v2 p
11.5 |
, M, L* q( N E7 O$ A! z4 _5 c7 S1 K( I; _" L$ N: D
继续试验 | 2 ?: M$ n% { ]+ o: M6 u
2 v: H$ q% u) G* M. O. i+ [|
( U5 u5 k/ A, ?( z* }$ i 4 | $ x* M& ?- k5 n6 g; t. p7 m8 F
( o- D6 H5 N! O( M$ z1 V, R4 h
873 | ) Z t! a' U* {0 I; {( l# M
" t1 a/ K7 r$ i* K' w( V 超过100 |
, T0 e" G# t7 p: S+ m: u1 v# }% l+ o7 f2 Y7 w4 l& `, H+ s N! u
试验结束 |
% q1 i% G; ^5 ~4 P9 b+ V% S3 v1 _$ {# b
9 | e: ~9 c- t8 T| . m% n) V4 y6 C' }2 A# I* ]
5 |
- Q) o4 |- G @4 }) ^7 y: ?
A) ]% e* x5 c3 A0 e9 ? 58 |
: ? N* H4 l. K) X( y; i) ?7 e6 V$ N5 h3 \
超过700 | ) c$ {6 W! o1 P6 ~; v$ x# K* W) x
0 r6 D- h4 O0 `% e" s4 [
试验结束 | : F! ^1 G* j# G9 p5 M y# y" q
, ?3 m" ]4 ^) A
结论:
: U, Y& P+ q3 L# O) u; 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. * f3 \2 F9 }. [7 p ~
. w0 L) |* o# a5 ]% n% V9 g3 u
$ M3 }6 c6 k4 }! W
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6 ]; ?- c) g$ J0 e6 G- t
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