摘要:主要概述KM碳化硅研磨劑在線研磨硬面齒輪的一種簡(jiǎn)便可行的工藝和材料，對(duì)提高齒輪的傳動(dòng)質(zhì)量和工作精度、準(zhǔn)確性和平穩(wěn)性，達(dá)到硬面齒輪所要求的粗糙度 Ra 0.16～ 0.32μm，起到顯著的作用。

關(guān)鍵詞 : KM碳化硅 研磨劑 硬面齒輪 工藝 材料

常規(guī)的硬面齒輪，由于其硬度高，一般為HRC58°~62°，經(jīng)磨齒機(jī)磨齒后，由于設(shè)備加工精度高;成套嚙合齒輪的主動(dòng)輪和被動(dòng)輪兩者加工精度差異;裝配精度;使用過(guò)程中的零部件變形導(dǎo)致齒輪軸線位移等因素，都將使齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中齒面受力不均勻，這就不可避免的在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生振動(dòng)頻幅劇增，極易造成損壞電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、主動(dòng)輪、被動(dòng)輪的事故發(fā)生，這些給工程技術(shù)人員造成了一種高度心理負(fù)擔(dān)。對(duì)于大型設(shè)備齒輪，不易拆卸，為避免這種弊端，常規(guī)辦法只能采用電動(dòng)砂輪機(jī)裝上千葉片，涂紅丹或印泥油嚙合檢查，用手工磨削的方法進(jìn)行點(diǎn)、線、面的研磨，此方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，通常要10~15天，而采用手動(dòng)磨削，對(duì)操作人員專業(yè)技能水平要求極高;人工對(duì)齒輪嚙合的異常工作面做出準(zhǔn)確的判斷和加工難度非常大;打磨質(zhì)量受人為因素影響很不穩(wěn)定，齒面嚙合極不均勻，甚至?xí)M(jìn)一步加劇齒輪振動(dòng)而引發(fā)崩齒及齒輪報(bào)廢的惡性事故，直接影響了整套設(shè)備正常運(yùn)行。

經(jīng)過(guò)多年的摸索、探討，我們獲得了一種簡(jiǎn)單可行、便于掌握、易于操作、適合于推廣應(yīng)用的硬面齒輪接觸面工藝及其相應(yīng)的研磨材料。這種在線硬面齒輪研磨材料與工藝，主要是針對(duì)硬面齒輪嚙合異常通過(guò)在線修復(fù)予以快速解決。該研磨劑主要包含高強(qiáng)度的金剛砂顆粒、百鉛粉、研磨助劑和分散助劑，具有加工效率高;對(duì)硬面齒輪本體傷害小;大大縮短了新裝配齒輪及修復(fù)后齒輪嚙合的磨合時(shí)間;尤其適合高精度齒輪傳動(dòng)的在線研磨加工，可有效減少制造和裝配誤差對(duì)齒輪傳動(dòng)的影響，通過(guò)在線點(diǎn)、線、面快速研磨加工，除中心矩偏移、點(diǎn)蝕剝落、軸承損壞以外，均能大幅度提高齒輪傳動(dòng)精度，保證齒輪新件及修復(fù)件的順利投產(chǎn)。

一種硬面齒輪接觸面的嚙合材料的制備方法，包括下述工藝步驟：

1、 原料稱量：按比例精確稱量配比;

2、 混合：將金剛砂、磷酸氫鈣、硅酸鈉按質(zhì)量比：1︰0. 1︰0. 5混合;

3、 攪拌：用電動(dòng)機(jī)械棒攪拌;粘度指標(biāo)：37.2-68pa.s。

使用方法：

1、用毛刷粘著研磨劑，涂入主動(dòng)輪和被動(dòng)輪齒面上;

2、厚度為1~2mm，要求均勻涂刷在齒面上。

使用效果：

1、 無(wú)污染;

2、 機(jī)械設(shè)備中一般配有過(guò)濾器可以方便分離研磨劑與潤(rùn)滑油，不會(huì)流入缸體內(nèi);即使過(guò)濾器損壞，也不會(huì)影響潤(rùn)滑油的品質(zhì)，嚙合劑的密度相對(duì)機(jī)油大，會(huì)沉入缸體底部;

3、 沒(méi)有任何副作用;

4、 針對(duì)齒輪不規(guī)則的振動(dòng)嚙合，在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)在線加工可實(shí)現(xiàn)齒輪的振動(dòng)頻幅大幅減小達(dá)到設(shè)計(jì)的允許范圍內(nèi)，以專用儀表檢測(cè)數(shù)據(jù)為準(zhǔn);

綜上所述，金剛砂顆粒粒徑為20~100μm，將金剛砂、磷酸氫鈣、硅酸鈉按質(zhì)量比：1︰0. 1︰0. 5混合后，用電攪拌拌樣均勻，涂刷在齒輪齒面上運(yùn)行48h，能達(dá)到表面粗糙度Ra≤0.32μm的要求。

使用案例：

俄羅斯80MN硬面齒輪修復(fù)后數(shù)據(jù)分析報(bào)告(東風(fēng)鍛造有限公司)

我們分2次對(duì)剛剛修復(fù)了硬面齒輪的鍛壓機(jī)的傳動(dòng)軸兩端的軸承進(jìn)行了振動(dòng)測(cè)試。振動(dòng)信息如下：

振動(dòng)頻譜圖，以離合器邊垂直方向和軸向的波形圖、頻譜圖為例。

1、測(cè)點(diǎn)路徑：東風(fēng)汽車裝備技術(shù)部\鍛造公司\80MN\主電機(jī)振動(dòng)1V\8k速度波形(2-2k)

1-1多時(shí)域波形圖

2、測(cè)點(diǎn)路徑：東風(fēng)汽車裝備技術(shù)部\鍛造公司\80MN\主電機(jī)振動(dòng)1V\8k速度波形(2-2k)

1-2多頻譜圖

3、測(cè)點(diǎn)路徑：東風(fēng)汽車裝備技術(shù)部\鍛造公司\80MN\主電機(jī)振動(dòng)1A\8k速度波形(2-6k)

2-1多時(shí)域波形圖

4、測(cè)點(diǎn)路徑：東風(fēng)汽車裝備技術(shù)部\鍛造公司\80MN\主電機(jī)振動(dòng)1A\8k速度波形(2-6k)

2-2多頻譜圖

分析以上離合器邊垂直方向和軸向的波形圖、頻譜圖可以看出振動(dòng)波形已趨于平緩，且幅值也大幅減小，振動(dòng)頻譜有所減少。

綜上所述：齒輪經(jīng)過(guò)兩晝夜48小時(shí)磨合，嚙合情況明顯好轉(zhuǎn)，振動(dòng)幅值大幅減小，振動(dòng)譜線趨于平緩，軸承振動(dòng)運(yùn)行正常，大小齒輪嚙合良好。因此,使用“FGM-KM”彌散強(qiáng)化復(fù)合金屬梯度功能新材料(已獲得國(guó)家發(fā)明專利)，BU熔敷新工藝修復(fù)過(guò)后的工件，采用硬面齒輪接觸面的嚙合KM碳化硅研磨材料磨合達(dá)到了快速平穩(wěn)使用的效果，其輪齒面的嚙合達(dá)到了原設(shè)計(jì)的技術(shù)水平。

【 作者:張開(kāi)明 ,陳光磊 ,朱思古 ,李江 ,吳衛(wèi)國(guó) ,羅文斌】