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便可行的工藝和材料，對提高齒輪的傳動質量和工作精度、準確性和平穩(wěn)性，達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)磨齒機磨齒后，由于設備加工精度高;成套嚙合齒輪的主動輪和被動輪兩者加工精度差異;裝配精度;使用過程中的零部件變形導致齒輪軸線位移等因素，都將使齒輪在傳動過程中齒面受力不均勻，這就不可避免的在運行過程中產生振動頻幅劇增，極易造成損壞電動機、減速機、主動輪、被動輪的事故發(fā)生，這些給工程技術人員造成了一種高度心理負擔。對于大型設備齒輪，不易拆卸，為避免這種弊端，常規(guī)辦法只能采用電動砂輪機裝上千葉片，涂紅丹或印泥油嚙合檢查，用手工磨削的方法進行點、線、面的研磨，此方法費時費力，通常要10~15天，而采用手動磨削，對操作人員專業(yè)技能水平要求極高;人工對齒輪嚙合的異常工作面做出準確的判斷和加工難度非常大;打磨質量受人為因素影響很不穩(wěn)定，齒面嚙合極不均勻，甚至會進一步加劇齒輪振動而引發(fā)崩齒及齒輪報廢的惡性事故，直接影響了整套設備正常運行。

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

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、硅酸鈉按質量比：1︰0. 1︰0. 5混合;

3、 攪拌：用電動機械棒攪拌;粘度指標：37.2-68pa.s。

使用方法：

1、用毛刷粘著研磨劑，涂入主動輪和被動輪齒面上;

2、厚度為1~2mm，要求均勻涂刷在齒面上。

使用效果：

1、 無污染;

2、 機械設備中一般配有過濾器可以方便分離研磨劑與潤滑油，不會流入缸體內;即使過濾器損壞，也不會影響潤滑油的品質，嚙合劑的密度相對機油大，會沉入缸體底部;

3、 沒有任何副作用;

4、 針對齒輪不規(guī)則的振動嚙合，在短時間內通過在線加工可實現(xiàn)齒輪的振動頻幅大幅減小達到設計的允許范圍內，以專用儀表檢測數(shù)據(jù)為準;

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行48h，能達到表面粗糙度Ra≤0.32μm的要求。

使用案例：

俄羅斯80MN硬面齒輪修復后數(shù)據(jù)分析報告(東風鍛造有限公司)

我們分2次對剛剛修復了硬面齒輪的鍛壓機的傳動軸兩端的軸承進行了振動測試。振動信息如下：

振動頻譜圖，以離合器邊垂直方向和軸向的波形圖、頻譜圖為例。

1、測點路徑：東風汽車裝備技術部\鍛造公司\80MN\主電機振動1V\8k速度波形(2-2k)

1-1多時域波形圖

2、測點路徑：東風汽車裝備技術部\鍛造公司\80MN\主電機振動1V\8k速度波形(2-2k)

1-2多頻譜圖

3、測點路徑：東風汽車裝備技術部\鍛造公司\80MN\主電機振動1A\8k速度波形(2-6k)

2-1多時域波形圖

4、測點路徑：東風汽車裝備技術部\鍛造公司\80MN\主電機振動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波形已趨于平緩，且幅值也大幅減小，振動頻譜有所減少。

綜上所述：齒輪經(jīng)過兩晝夜48小時磨合，嚙合情況明顯好轉，振動幅值大幅減小，振動譜線趨于平緩，軸承振動運行正常，大小齒輪嚙合良好。因此,使用“FGM-KM”彌散強化復合金屬梯度功能新材料(已獲得國家發(fā)明專利)，BU熔敷新工藝修復過后的工件，采用硬面齒輪接觸面的嚙合KM碳化硅研磨材料磨合達到了快速平穩(wěn)使用的效果，其輪齒面的嚙合達到了原設計的技術水平。

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