齿轮蚀化作业实验探讨

来源：塑胶五金网发布时间：2014-10-28 16:07:34点击率：

　　环块试验所用试环与试块：均采用常用的轴承钢GCr15和45#钢制造。试环的尺寸(外径×宽度)为φ49.24mm×12.7mm，试块的尺寸为12.35mm×12.35mm×19mm.试验所需的不同表面粗糙度是通过不同粒度的金相砂纸进行手工打磨而成的，本试验所用的金相砂纸型号有：W40、W20、W10、W7，打磨后的试环、试块的表面粗糙度基本上满足试验要求的范围。试验用的试环、试块表面粗糙度、硬度等参数。

　　实验结果扫描电镜(SEM)观察将所有的电蚀试样(包括试环和试块)放在扫描电镜下观察，试图找到典型的电蚀特征。结果，在2#试环和5#试块上找到了典型的电蚀特征。2#试环的记录工况是：外加电压30V，转速为1200r/m，所加载荷为100g;5#试块的工况是：外加电压50V，转速为1500r/m，所加载荷为100g.

　　为2#试环上的电蚀坑(×3000)，可以清晰地看到离散分布的电蚀坑，此处电蚀密度较小，电蚀坑的直径较小，说明单个电蚀脉冲能量较低;为5#试块上的电蚀坑图(×250)，电蚀坑离散分布，电蚀密度较小，相比较而言，电蚀坑直径更大、更深，说明单个电蚀脉冲能量更大。

　　试环编号及参数编号为2#试环上的成片电蚀坑(×4000)，电蚀密度较大，可以明显看到有电蚀坑连成一片，旁边的金属大片脱落;为5#试块上电蚀坑中的裂纹图(×3500)，说明电蚀放电时放电通道内的温度非常高，以致旁边的金属被烧出裂纹，这印证了放电通道是温度为10000K左右的冷等离子体。

　　摩擦系数和温度随时间变化的曲线摩擦系数随时间变化曲线图反映的是在该电压水平下从电蚀形成、发展到与其它齿轮失效形式复合磨损的整个过程，这一点已经被上面的扫描电镜(SEM)观察所证实;为温度随时间变化曲线，由于摩擦表面接触状况在电蚀过程中不断变化，随着摩擦系数的变化，表面接触状况不断恶化，以致温度不断升高。

　　结论1)在某些试件上发现了电蚀的典型形貌特征，说明试件表面发生了电蚀，同时，它表明电蚀能够通过模拟试验再现;2)电蚀发生时外加电压为30V～50V，这说明在某瞬时稳定状态下的润滑油膜有一定的耐压值(击穿电压)，只有外加电压的峰值超过了润滑油膜的耐压值时，电蚀才可能发生;3)电蚀磨损的过程是一个加速过程，从开始的发生，经过一段时间，当接触表面质量严重破坏或表面金属损失过多时，就会出现其它的失效形式共同作用复合失效，加快了磨损的损率;4)证明了电蚀理论的正确性和电蚀模拟试验方法的可行性。

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