[發(fā)明專利]一種齒輪紋理表面的加工方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011563492.7 | 申請日： | 2020-12-25 |
| 公開（公告）號： | CN112518045B | 公開（公告）日： | 2022-04-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李政民卿;趙江;王澤坤;謝磊;張紅;朱如鵬 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京航空航天大學(xué) |
| 主分類號： | B23F19/00 | 分類號： | B23F19/00 |
| 代理公司： | 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237 | 代理人： | 陶得天 |
| 地址： | 210016 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 齒輪 紋理 表面 加工 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種齒輪紋理表面的加工方法，涉及齒輪摩擦與潤滑領(lǐng)域。提出了一種能夠完整、準(zhǔn)確、高效地分析和評價齒輪紋理表面接觸與潤滑性能的用于齒輪紋理表面的加工方法。按以下步驟進(jìn)行加工：S1、取樣；S2、數(shù)據(jù)采集；S2.1、殘余應(yīng)力測量；S2.2、三維形貌測量；S3、計算；S4、評價；S5、加工。本方法可以體現(xiàn)各種評價指標(biāo)在綜合效果中所占的比重，能夠比較準(zhǔn)確地表示各種評價指標(biāo)之間在量上的相互關(guān)系。最終，在后續(xù)加工時按理想的齒輪紋理表面對齒輪的表面進(jìn)行加工，以在齒輪使用過程中有效延緩油膜破裂，延長齒輪的實(shí)際使用壽命。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及齒輪摩擦與潤滑領(lǐng)域，主要涉及一種齒輪紋理表面潤滑特性分析與評價方法。
背景技術(shù)
齒輪傳動過程中，潤滑失效，即油膜破裂會導(dǎo)致齒輪表面的直接接觸，從而造成齒面磨損、齒面膠合等失效的產(chǎn)生，縮短齒輪的工作壽命。表面紋理技術(shù)是通過激光加工，噴丸，放電加工，振動車削，電化學(xué)加工，電子束變形，光刻蝕刻、反應(yīng)離子刻蝕和磨料刻蝕等表面加工方法加工出微納米級別的紋理從而得到具有某種微觀形貌特征的織構(gòu)表面，可以用來增強(qiáng)密封，增強(qiáng)表面油膜承載能力，減小摩擦，改善表面潤滑特性，被認(rèn)為是改善齒面潤滑特性的有效方法之一。
在特定的工況下，合理的紋理能夠降低摩擦系數(shù)，改善潤滑性能，但是當(dāng)表面存在紋理時，齒面的表面應(yīng)力和次表面應(yīng)力會增加，降低了接觸強(qiáng)度。齒輪高疲勞強(qiáng)度、低摩擦磨損的性能要求對齒輪紋理表面潤滑特性分析與評價提出了更高要求。
現(xiàn)有技術(shù)中如國家局于2020年11月20日公告的一份名為“一種帶織構(gòu)化涂層的齒輪”、申請?zhí)枮椤?01811250968.4”的中國發(fā)明專利，或于2020年3月6日公告的一份名為“一種用于織構(gòu)化摩擦表面潤滑流體壓力的測量裝置及方法”、申請?zhí)枮椤?01811019677.4”的中國發(fā)明專利，或于2019年3月19日公布的一份名為“一種表面織構(gòu)輔助的滾動軸承的潤滑方法”、申請?zhí)枮椤?01811599871.4”的中國發(fā)明專利，等專利中有涉及到在軸承和齒輪副表面進(jìn)行紋理構(gòu)造，但未涉及到構(gòu)造紋理后表面潤滑狀態(tài)的分析和評價。
現(xiàn)有技術(shù)中如國家局于2009年11月11日公布的一份名為“一種自潤滑關(guān)節(jié)軸承摩擦學(xué)性能的評價方法”、申請?zhí)枮椤?00910064464.8”的中國發(fā)明專利，或于2014年7月2日公告的一份名為“一種基于球盤磨損在線監(jiān)測的潤滑油抗磨性評價方法及裝置”、申請?zhí)枮椤?01210233731.1”的中國發(fā)明專利，或于2019年2月1日公布的一份名為“一種潤滑減阻作業(yè)部件性能優(yōu)化及效果評價方法”、申請?zhí)枮椤?01811229938.5”的中國發(fā)明專利，等專利中有涉及到隨機(jī)粗糙表面磨損性能的測試，但也未涉及到齒輪紋理表面潤滑狀態(tài)的分析和評價。
因此，開發(fā)一種層層遞進(jìn)、完整、準(zhǔn)確、高效地分析和評價齒輪紋理表面潤滑特性的方法具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對以上問題，提出了一種能夠完整、準(zhǔn)確、高效地分析和評價齒輪紋理表面接觸與潤滑性能，并對齒輪進(jìn)行加工的齒輪紋理表面的加工方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案為：按以下步驟進(jìn)行加工：
S1、取樣：
S1.1、先取一個光滑的齒面，作為光滑表面；
S1.2、再取另一個光滑的齒面，并采用激光或電化學(xué)的方法在光滑的齒面上加工出多個微坑或凹槽紋理，形成齒輪紋理表面；
S2、數(shù)據(jù)采集；
S2.1、殘余應(yīng)力測量：通過殘余應(yīng)力測試儀分別獲得光滑表面以及齒輪紋理表面的齒面殘余應(yīng)力；并在計算機(jī)中計算出光滑表面與齒輪紋理表面的殘余應(yīng)力比值；
S2.2、三維形貌測量：通過接觸式三維形貌儀或非接觸式三維形貌儀獲得齒輪紋理表面的表面高度數(shù)據(jù)；
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