摘要:主要概述KM碳化硅研磨剂在线研磨硬面齿轮的一种简便可行的工艺和材料，对提高齿轮的传动质量和工作精度、准确性和平稳性，达到硬面齿轮所要求的粗糙度 Ra 0.16～ 0.32μm，起到显著的作用。
关键词 : KM碳化硅 研磨剂 硬面齿轮 工艺 材料
常规的硬面齿轮，由于其硬度高，一般为HRC58°~62°，经磨齿机磨齿后，由于设备加工精度高;成套啮合齿轮的主动轮和被动轮两者加工精度差异;装配精度;使用过程中的零部件变形导致齿轮轴线位移等因素，都将使齿轮在传动过程中齿面受力不均匀，这就不可避免的在运行过程中产生振动频幅剧增，极易造成损坏电动机、减速机、主动轮、被动轮的事故发生，这些给工程技术人员造成了一种高度心理负担。对于大型设备齿轮，不易拆卸，为避免这种弊端，常规办法只能采用电动砂轮机装上千叶片，涂红丹或印泥油啮合检查，用手工磨削的方法进行点、线、面的研磨，此方法费时费力，通常要10~15天，而采用手动磨削，对操作人员专业技能水平要求极高;人工对齿轮啮合的异常工作面做出准确的判断和加工难度非常大;打磨质量受人为因素影响很不稳定，齿面啮合极不均匀，甚至会进一步加剧齿轮振动而引发崩齿及齿轮报废的恶性事故，直接影响了整套设备正常运行。
经过多年的摸索、探讨，我们获得了一种简单可行、便于掌握、易于操作、适合于推广应用的硬面齿轮接触面工艺及其相应的研磨材料。这种在线硬面齿轮研磨材料与工艺，主要是针对硬面齿轮啮合异常通过在线修复予以快速解决。该研磨剂主要包含高强度的金刚砂颗粒、百铅粉、研磨助剂和分散助剂，具有加工效率高;对硬面齿轮本体伤害小;大大缩短了新装配齿轮及修复后齿轮啮合的磨合时间;尤其适合高精度齿轮传动的在线研磨加工，可有效减少制造和装配误差对齿轮传动的影响，通过在线点、线、面快速研磨加工，除中心矩偏移、点蚀剥落、轴承损坏以外，均能大幅度提高齿轮传动精度，保证齿轮新件及修复件的顺利投产。
一种硬面齿轮接触面的啮合材料的制备方法，包括下述工艺步骤：
1、 原料称量：按比例精确称量配比;
2、 混合：将金刚砂、磷酸氢钙、硅酸钠按质量比：1︰0. 1︰0. 5混合;
3、 搅拌：用电动机械棒搅拌;粘度指标：37.2-68pa.s。
使用方法：
1、用毛刷粘着研磨剂，涂入主动轮和被动轮齿面上;
2、厚度为1~2mm，要求均匀涂刷在齿面上。
使用效果：
1、 无污染;
2、 机械设备中一般配有过滤器可以方便分离研磨剂与润滑油，不会流入缸体内;即使过滤器损坏，也不会影响润滑油的品质，啮合剂的密度相对机油大，会沉入缸体底部;
3、 没有任何副作用;
4、 针对齿轮不规则的振动啮合，在短时间内通过在线加工可实现齿轮的振动频幅大幅减小达到设计的允许范围内，以专用仪表检测数据为准;
综上所述，金刚砂颗粒粒径为20~100μm，将金刚砂、磷酸氢钙、硅酸钠按质量比：1︰0. 1︰0. 5混合后，用电搅拌拌样均匀，涂刷在齿轮齿面上运行48h，能达到表面粗糙度Ra≤0.32μm的要求。
使用案例：
俄罗斯80MN硬面齿轮修复后数据分析报告(东风锻造有限公司)
我们分2次对刚刚修复了硬面齿轮的锻压机的传动轴两端的轴承进行了振动测试。振动信息如下：
振动频谱图，以离合器边垂直方向和轴向的波形图、频谱图为例。
1、测点路径：东风汽车装备技术部\锻造公司\80MN\主电机振动1V\8k速度波形(2-2k)
1-1多时域波形图
2、测点路径：东风汽车装备技术部\锻造公司\80MN\主电机振动1V\8k速度波形(2-2k)
1-2多频谱图
3、测点路径：东风汽车装备技术部\锻造公司\80MN\主电机振动1A\8k速度波形(2-6k)
2-1多时域波形图
4、测点路径：东风汽车装备技术部\锻造公司\80MN\主电机振动1A\8k速度波形(2-6k)
2-2多频谱图
分析以上离合器边垂直方向和轴向的波形图、频谱图可以看出振动波形已趋于平缓，且幅值也大幅减小，振动频谱有所减少。
综上所述：齿轮经过两昼夜48小时磨合，啮合情况明显好转，振动幅值大幅减小，振动谱线趋于平缓，轴承振动运行正常，大小齿轮啮合良好。因此,使用“FGM-KM”弥散强化复合金属梯度功能新材料(已获得国家发明专利)，BU熔敷新工艺修复过后的工件，采用硬面齿轮接触面的啮合KM碳化硅研磨材料磨合达到了快速平稳使用的效果，其轮齿面的啮合达到了原设计的技术水平。
【 作者:张开明 ,陈光磊 ,朱思古 ,李江 ,吴卫国 ,罗文斌】
