矿用减速器太阳轮齿面PVD表面改性的研究.pptx

汇报人：矿用减速器太阳轮齿面PVD表面改性的研究2024-01-21

目录引言矿用减速器太阳轮齿面现状及问题PVD表面改性技术原理及优势实验设计与方法实验结果分析与讨论结论与展望

01引言Chapter

矿用减速器是矿山机械中的重要传动部件，其性能直接影响矿山机械的运行效率和安全性。太阳轮是矿用减速器的核心部件之一，其齿面性能对减速器的整体性能具有重要影响。PVD表面改性技术是一种先进的表面处理技术，可以显著提高金属材料的表面性能，对于改善太阳轮齿面的耐磨性、抗疲劳性等具有重要意义。研究背景及意义

国内外研究现状及发展趋势国内外学者在PVD表面改性技术方面进行了大量研究，取得了显著成果，但在矿用减速器太阳轮齿面应用方面相对较少。目前，PVD表面改性技术主要应用于航空航天、汽车制造等高端领域，其在矿山机械领域的应用前景广阔。随着矿山机械向大型化、高速化、重载化方向发展，对太阳轮齿面的性能要求越来越高，PVD表面改性技术将发挥更大的作用。

010405060302研究目的：通过PVD表面改性技术改善矿用减速器太阳轮齿面的耐磨性、抗疲劳性等性能，提高减速器的整体性能和使用寿命。研究内容1.分析太阳轮齿面的失效形式和原因，确定PVD表面改性技术的适用性。2.研究不同PVD涂层材料和工艺参数对太阳轮齿面性能的影响规律。3.优化PVD涂层材料和工艺参数，制备出高性能的太阳轮齿面涂层。4.对涂层进行性能测试和对比分析，验证其耐磨性、抗疲劳性等性能的改善效果。研究目的和内容

02矿用减速器太阳轮齿面现状及问题Chapter

矿用减速器太阳轮齿面通常采用高强度合金钢材料，如20CrMnTi、18Cr2Ni4WA等，具有良好的机械性能和耐磨性。0102这些材料在淬火、回火等热处理工艺后，表面硬度可达HRC58-62，能够满足矿用减速器高负载、高转速的工况要求。太阳轮齿面材料特性

0102太阳轮齿面工作环境分析长时间的工作会导致太阳轮齿面磨损、点蚀、疲劳断裂等问题，严重影响减速器的使用寿命和安全性。矿用减速器太阳轮齿面在工作过程中，受到严重的冲击和摩擦作用，同时伴随着高温、高湿等恶劣环境。

在长时间高负载工作下，太阳轮齿面容易出现磨损，导致传动精度下降和噪音增大。耐磨性不足耐腐蚀性差疲劳断裂矿用减速器常处于潮湿、腐蚀性环境中，太阳轮齿面容易受到腐蚀和锈蚀。由于工作过程中受到的交变应力和冲击作用，太阳轮齿面容易出现疲劳裂纹和断裂。030201现有太阳轮齿面存在问题

03PVD表面改性技术原理及优势Chapter

PVD技术具有沉积温度低、薄膜附着力强、膜层均匀致密、可控制膜层厚度和成分等优点。物理气相沉积（PVD）技术是一种先进的表面处理技术，通过在真空环境下将材料源蒸发、升华或溅射，使材料原子、分子或离子在基体表面沉积形成薄膜。PVD技术主要包括真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜等方法，可根据不同需求选择适合的镀膜方式。PVD技术原理介绍

提高金属表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，延长金属零件的使用寿命。改善金属表面的摩擦性能，降低摩擦系数，减少磨损和能耗。赋予金属表面特殊的光学、电学或磁学性能，拓宽金属材料的应用领域。PVD技术在金属表面处理中应用

改善太阳轮齿面的摩擦性能，降低齿轮传动噪音和振动，提高传动效率。增强太阳轮齿面的耐腐蚀性，适应矿用减速器恶劣的工作环境，延长使用寿命。提高太阳轮齿面的硬度和耐磨性，减少齿轮传动过程中的磨损和失效。PVD技术改善太阳轮齿面性能优势

04实验设计与方法Chapter

涂层材料选用具有高硬度、高耐磨性和良好化学稳定性的硬质合金或陶瓷材料作为涂层，以提高齿面的耐磨性和抗腐蚀性。预处理对基体材料进行清洗、除油、除锈等预处理，确保表面光洁度和平整度满足实验要求。基体材料选择高强度、高耐磨性的合金钢作为太阳轮齿面的基体材料，确保其在恶劣工作环境下具有优异的力学性能。实验材料选择与准备

PVD设备选用先进的物理气相沉积（PVD）设备，具备高精度控制涂层厚度和均匀性的能力。真空系统搭建高真空度的实验环境，确保涂层材料在沉积过程中不受污染，提高涂层质量。加热与冷却系统配备加热和冷却装置，实现对基体材料的快速升温和冷却，以优化涂层与基体的结合力。实验设备搭建与调试

详细记录实验过程中的各项参数和操作步骤，以便后续分析和优化实验方案。在真空环境下，通过PVD技术将选定的涂层材料逐层沉积到基体表面，形成具有特定厚度的涂层。将清洗干净的基体材料放入PVD设备中，进行预热处理，以提高涂层与基体的结合力。对沉积完成的涂层进行后处理，如回火、淬火等，以进一步提高涂层的力学性能和耐磨性。涂层沉积基体预热涂层后处理实验记录实验过程描述与记录

05实验结果分析与讨论Chapter

通过扫描电子显微镜（SEM）观察太阳轮齿面