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专利摘要

本发明属于机械制造技术领域，尤其涉及一种齿轮副的表面处理方法。本发明针对现行齿轮副及其润滑技术存在的高摩擦以及由高摩擦导致的高磨损和低承载问题，通过对齿轮副进行化学机械抛光，在抛光表面镀固体涂层，在润滑液中加入添加剂，在含添加剂的润滑液与固体涂层的耦合作用下，实现齿轮副极低摩擦的超润滑性能，其中齿轮副的摩擦系数可以降低50％以上，功率损失降低30％以上。本发明在齿轮副啮合表面进行化学抛光处理和镀膜处理的基础上，通过使用含添加剂润滑液与固体涂层膜的耦合协同作用，可以实现真实工况下齿轮副极低摩擦和磨损、高承载的超润滑性能，极大提高齿轮副及其应用装置的使用寿命，同时大大降低无效能源消耗和资源浪费。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202110570490.9
申请日期:
2021-05-25
专利申请人:
清华大学
分类号:
C23C14/02 ; C23C16/02 ; C23C14/35 ; C23C14/06 ; C23C16/27 ; C23C16/34 ; F16H55/17 ; C10M169/04 ; C10N30/06
发明/设计人:
李津津，雒建斌，张瑞，孙守义
权利要求: 1.一种齿轮副的表面处理方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)对齿轮副样胚进行化学机械抛光，使齿轮副的啮合表面粗糙度小于30nm；(2)采用磁控溅射沉积方法或化学气相沉积镀膜方法，在齿轮副的抛光啮合面进行涂镀处理，得到镀膜层，镀膜层的厚度为3～10微米；(3)向基础润滑油中加入减摩抗磨添加剂，减摩抗磨添加剂的添加量占基础润滑油的重量百分比为1～5％，减摩抗磨添加剂的种类为能够与步骤(2)中的镀膜层产生耦合协同作用的添加剂；(4)在镀膜齿轮副运转过程中，向齿轮箱体中加入步骤(3)中添加了减摩抗磨添加剂的润滑油。2.如权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于所述的步骤(2)中，镀膜层为二维结构金刚石薄膜、四方结构金刚石薄膜、掺钨或二硫化钨的金刚石薄膜、氮化铬薄膜或碳化硼薄膜中的任何一种。3.如权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于所述的步骤(3)中的润滑油为聚α烯烃基础油、全氟聚醚基础油或二酮类化合物。4.如权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于所述的步骤(4)中的减摩抗磨添加剂为石墨烯、黑磷或二硫化钼，或石墨烯、黑磷或二硫化钼的改性材料，或上述多种减摩抗磨添加剂以任何比例的组合。