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一種能有效提高齒輪壽命的方法:噴丸強(qiáng)化工藝

發(fā)表時(shí)間:2020-06-10   網(wǎng)址:http://nxczl.com/    編輯:一同傳動(dòng)

一種能有效提高齒輪壽命的方法:噴丸強(qiáng)化工藝的相關(guān)說明如下,供參考了解。

噴丸強(qiáng)化工藝采用鋼丸高速擊打齒輪齒根彎曲部位,從而在表面產(chǎn)生壓應(yīng)力,破壞工件內(nèi)部本身存在的拉應(yīng)力,改善齒輪齒根的抗彎曲疲勞性能,可以有效提高產(chǎn)品的使用壽命。下面分別從噴丸強(qiáng)化的原理和效果、噴丸強(qiáng)化的工藝及工藝參數(shù)對(duì)強(qiáng)化效果的影響來說明。

一、噴丸強(qiáng)化的原理和效果

噴丸強(qiáng)化工藝即采用髙速噴射的鋼丸顆粒撞擊金屬零件表面,使工件表面材料發(fā)生彈塑性變形并呈現(xiàn)較高的殘余壓應(yīng)力。

因?yàn)榻饘俳橘|(zhì)(鋼丸或金絲丸)在高速撞擊零件表面時(shí),會(huì)使表面產(chǎn)生塑性變形,這一變形將延伸到材料表層在表層下產(chǎn)生一個(gè)壓應(yīng)力,從而抵消零件制造時(shí)產(chǎn)生的不良拉應(yīng)力。

該殘余壓應(yīng)力延緩了零件疲勞斷裂的形成,從而延長(zhǎng)了零件的安全使用壽命。

單就齒輪而言,其最大的剪切應(yīng)力出現(xiàn)在齒根部和齒輪過渡區(qū)的圓角半徑處,而齒輪的兩個(gè)齒面:主動(dòng)面和從動(dòng)面,在工作時(shí)都受著不斷增加的負(fù)載。

因此,齒輪強(qiáng)化的重點(diǎn)就在于這些部位的強(qiáng)化:主動(dòng)面、從動(dòng)面、齒根部位。從強(qiáng)化要求來看,主要包括強(qiáng)度和覆蓋率兩大參數(shù)。

當(dāng)然,不同的齒輪有不同的要求,必須根據(jù)其最終應(yīng)用環(huán)境來確定。

二、噴丸強(qiáng)化的3種工藝

噴丸強(qiáng)化工藝有以下3種方式:離心力拋丸強(qiáng)化、壓縮空氣噴丸強(qiáng)化、混合式(噴嘴和拋頭),分別如下。

1、壓縮空氣噴丸強(qiáng)化

壓縮空氣式噴丸強(qiáng)化必須利用多個(gè)噴嘴,對(duì)準(zhǔn)齒面、齒根的特定部位,使丸流更集中、目標(biāo)更確定,可達(dá)到精確強(qiáng)化的效果。

2、混合式(噴嘴和拋頭)

混合式噴丸強(qiáng)化的優(yōu)勢(shì)在于在一臺(tái)設(shè)備上集合了拋丸強(qiáng)化的髙產(chǎn)量和噴丸強(qiáng)化的髙精確度和可控性等優(yōu)勢(shì),但應(yīng)用比較少。

3、離心力拋丸強(qiáng)化

離心力拋丸強(qiáng)化工藝中,鋼丸在離心力的作用下從葉輪軸上的孔溢出到葉片上再由髙速轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片沿固定角度拋出,單位時(shí)間內(nèi),拋丸丸流覆蓋的面積大于噴嘴噴丸,但拋丸強(qiáng)化的應(yīng)用受限于待處理齒輪根部面積狹小,就需要多個(gè)拋頭固定在不同角度,以達(dá)到所需的強(qiáng)化效果。

從產(chǎn)量方面考慮,大批量生產(chǎn)中,離心力拋丸強(qiáng)化優(yōu)于另外兩種方式。

三、工藝參數(shù)對(duì)強(qiáng)化效果的影響

對(duì)于直接壓力式噴丸強(qiáng)化,噴嘴、噴嘴尺寸、噴射壓力、噴射角度(涉及噴嘴移動(dòng)、多個(gè)噴嘴)等變量會(huì)影響最終強(qiáng)化效果。

對(duì)于離心力式拋丸強(qiáng)化,拋頭、拋頭轉(zhuǎn)速、拋射速度、拋射角度(涉及拋頭位置、定向套移動(dòng)等)等工藝變量會(huì)影響到最終強(qiáng)化效果。

無論那種強(qiáng)化技術(shù),目的都是要獲得一個(gè)持續(xù)恒定、可重復(fù)的強(qiáng)化強(qiáng)度因此,必須了解工藝過程中哪些關(guān)鍵變量會(huì)影響到最后的強(qiáng)化結(jié)果。

影響噴丸強(qiáng)化結(jié)果的其他工藝參數(shù)還包括:鋼丸的流量、鋼丸的尺寸、尺寸的一致性等。

以上提高齒輪壽命的方法說明僅供參考了解,如有不清楚的地方或相關(guān)業(yè)務(wù),可向一同廠家免費(fèi)咨詢。