CN107699942A - 一种耐磨损金属齿轮及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐磨损金属齿轮及其制备方法，其中，所述制备方法包括步骤：首先将金属齿轮作为阳极放在含有毛细孔处理液的电解池中进行电解，形成表面含有毛细孔的金属齿轮，然后将所述表面含有毛细孔的金属齿轮作为阳极放在含有电泳型润滑液的电解池中进行电解，得到表面含有润滑层的金属齿轮，最后对所述金属齿轮进行烘烤处理得到耐磨损金属齿轮。通过本发明实现了在金属齿轮表面生成深度润滑层，所述深度润滑层能够有效降低金属齿轮之间的摩擦损伤，从而提升金属齿轮的使用寿命；本发明提供的制备方法简单易实现且成本低廉。

Description

一种耐磨损金属齿轮及其制备方法
技术领域
本发明涉及齿轮传动领域，尤其涉及一种耐磨损金属齿轮及其制备方法。
背景技术
金属齿轮传动在各行各业的应用非常广泛，齿轮的寿命在不裂开的情况下，很大程度是由摩擦损伤决定的。为了提升齿轮的使用寿命，现有技术大都通过添加润滑油来降低主动齿轮与从动齿轮之间的传动摩擦。然而，现有的这种降低齿轮磨损的方式需要经常添加润滑油、其成本较高、且润滑效果较差并且操作麻烦，给用户带来极大的不便。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种耐磨损金属齿轮及其制备方法，旨在解决现有降低齿轮磨损的方式需要经常添加润滑油、其成本较高、且润滑效果较差并且操作麻烦，给用户带来极大的不便的问题。
本发明的技术方案如下：
一种耐磨损金属齿轮的制备方法，其中，包括步骤：
A、提供一种毛细孔处理液和一种电泳型润滑液；
B、以金属齿轮作为阳极，导电材料作为阴极，将所述金属齿轮和导电材料放入含有所述毛细孔处理液的电解池中，通电1-120min，在所述金属齿轮表面形成孔径为0.01-100um的毛细孔；
C、将所述表面形成毛细孔的金属齿轮和导电材料放入含有所述电泳型润滑液的电解池中，通电5-60s后，在所述金属齿轮表面形成润滑层；
D、将表面形成润滑层的金属齿轮取出并进行烘烤处理，得到耐磨损金属齿轮。
所述的耐磨损金属齿轮的制备方法，其中，所述毛细孔处理液是由氯离子化合物、硝酸根离子化合物、硫酸根离子化合物、磷酸根离子化合物或含氟化合物中的至少一种与水、有机醇类、有机酸类或无机酸类中的至少一种混合制备而成。
所述的耐磨损金属齿轮的制备方法，其中，所述毛细孔处理液的质量百分比浓度为0.1-50%。
所述的耐磨损金属齿轮的制备方法，其中，所述电泳型润滑液是由润滑剂主体与载体、分散介质混合制备而成。
所述的耐磨损金属齿轮的制备方法，其中，所述润滑剂主体为石墨、石墨烯、二硫化钼、二硫化钨、含氟化合物、氧化物、氟化物、尼龙、聚乙烯或聚酰亚胺的一种或多种。
所述的耐磨损金属齿轮的制备方法，其中，所述润滑剂主体的颗粒粒径为0.01-100um。
所述的耐磨损金属齿轮的制备方法，其中，所述载体为离子型表面活性剂或离子型改性树脂中的一种或多种。
所述的耐磨损金属齿轮的制备方法，其中，所述分散介质为水或水溶性有机溶剂中的一种或多种。
所述的耐磨损金属齿轮的制备方法，其中，所述步骤D中的烘烤温度为80-220℃。
一种耐磨损金属齿轮，其中，采用上述任意一种制备方法制备得到。
有益效果：本发明提供一种耐磨损金属齿轮的制备方法，首先将金属齿轮作为阳极放在含有毛细孔处理液的电解池中进行电解，形成表面含有毛细孔的金属齿轮，然后将所述表面含有毛细孔的金属齿轮作为阳极放在含有电泳型润滑液的电解池中进行电解，得到表面含有润滑层的金属齿轮，最后对所述金属齿轮进行烘烤处理得到耐磨损金属齿轮。通过本发明实现了在金属齿轮表面生成深度润滑层，所述深度润滑层能够有效降低金属齿轮之间的摩擦损伤，从而提升金属齿轮的使用寿命；本发明提供的制备方法简单易实现且成本低廉。
附图说明
图1为本发明一种耐磨损金属齿轮的制备方法较佳实施例的流程图。
具体实施方式
本发明提供一种耐磨损金属齿轮及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，图1为本发明一种耐磨损金属齿轮的制备方法较佳实施例流程图，如图所示，其中，包括步骤：
S10、提供一种毛细孔处理液和一种电泳型润滑液；
S20、以金属齿轮作为阳极，导电材料作为阴极，将所述金属齿轮和导电材料放入含有所述毛细孔处理液的电解池中，通电1-120min，在所述金属齿轮表面形成孔径为0.01-100um的毛细孔；
S30、将所述表面形成毛细孔的金属齿轮和导电材料放入含有所述电泳型润滑液的电解池中，通电5-60s后，在所述金属齿轮表面形成润滑层；
S40、将表面形成润滑层的金属齿轮取出并进行烘烤处理，得到耐磨损金属齿轮。
具体来说，在本发明中，所述毛细孔处理液的制备如下所示：取含氯离子的化合物、硝酸根离子的化合物、硫酸根离子的化合物、磷酸根离子的化合物、含氟化合物任意一种或一种以上物质的混合物作为毛细孔处理液主剂；采用水、有机醇类、有机酸类、无机酸类的一种或一种以上混合物作为溶剂；将上述毛细孔处理液主剂与溶剂调配成质量百分比为0.1-50%的液体作为毛细孔处理液。
进一步地，在本发明中，所述电泳型润滑液的制备如下所示：取用石墨、石墨烯、二硫化钼、二硫化钨、含氟化合物、氧化物、氟化物、尼龙、聚乙烯、聚酰亚胺的一种或一种以上物质的混合物作为润滑剂主体，颗粒细度在0.01-100微米；取用离子型表面活性剂、离子型改性树脂一种或二种物质的混合物作为载体；取用水、水溶性有机溶剂的一种或一种以上物质的混合物作为分散介质。将前述润滑剂主体、载体、分散介质混合成电泳型润滑剂。
更进一步，所述步骤S20具体包括：首先清理待处理的金属齿轮表面额油脂，然后以待处理的金属齿轮作为阳极，导电材料作为阴极，阳极和阴极以不碰撞在一起放置在容器中，在所述容器中加入所述毛细孔处理液并使所述毛细孔处理液液面高过金属齿轮，选用一台或一台以上电源，输出端可以是直流，交流，调频，方波，交直流间隙输出的电源，电源输出端，与阳极阴极分别连接，构成一个毛细孔处理电解系统。所述的毛细孔处理电解系统开始工作，通电1－120分钟。让待处理的齿轮表面形成孔径0.01－100微米的毛细孔。
更进一步地，将所述表面形成毛细孔的金属齿轮和导电材料放入含有所述电泳型润滑液的电解池中，所述电泳型润滑液的液面高于所述金属齿轮，通电5-60s后，在所述金属齿轮表面形成润滑层，最后将表面形成润滑层的金属齿轮取出并进行烘烤处理，烘烤温度为80-220℃，得到耐磨损金属齿轮。
基于上述方法，本发明还提供一种耐磨损金属齿轮，其中，采用上述任意一种制备方法制备得到。
下面通过具体实施例对本发明一种耐磨损金属齿轮的制备方法做进一步的解释说明：
实施例1
1、调配毛细孔处理液：取硝酸钾10克、作为毛细孔处理液主剂；采用1990克水作为溶剂；调配成含硝酸钾质量百分比为0.5%的液体，添加硝酸调整PH为2.0作为毛细孔处理液；
2、调配电泳型润滑剂：取石墨烯60克作为润滑剂主体，取烷基苯磺酸钠0.5克、阴离子改性丙烯酸树脂1.0克作为润滑主体的载体；取用纯水1740克、异丙醇150克、乙二醇单丁醚50克作为分散介质。将前述润滑剂主体、载体先与分散介质混合，搅拌并经过砂磨机研磨分散，再加入纯水混合搅拌成电泳型润滑剂；
3、毛细孔处理电解系统：金属齿轮表面清洁无油脂后，以金属齿轮为阳极，不锈钢板为阴极，阴阳极面积比为2:1，阳极阴极间隔5-100毫米放置在容器中，加入上述调配的毛细孔处理液，液面必须高过齿轮；选用一台方波正反向脉冲宽度可自由设置电源，设置正向输出3秒，反向输出1秒的电源，输出端与阳极阴极分别连接，构成一个电解系统。接通电源，让电解系统开始工作，截止电压设置为100伏通电10分钟。让待处理的齿轮表面形成孔径0.1~10微米的毛细孔。
4、将所述表面形成毛细孔的金属齿轮为阳极，不锈钢板为阴极，直流电源正负极分别与阳极阴极联接，放置在一个容器中，阴阳极间隔5-100毫米，容器中加入所述电泳型润滑剂，液面必须高过齿轮，通电10秒，形成齿轮表面的润滑层，烘烤160摄氏度，验收后即为本发明的最终成品。
实施例2
1、调配毛细孔处理液：取氟化氢钠8克作为毛细孔处理液主剂；采用1992克水作为溶剂；调配成含氟化氢钠质量百分比为0.5%的液体，添加氢氟酸调整PH为2.0作为毛细孔处理液；
2、调配电泳型润滑剂：取二硫化钨微粉100克（颗粒细度1.5微米）作为润滑剂主体，取阳离子改性环氧树脂1.0克，双十二烷基羟丙基季铵盐0.5克作为润滑主体的载体；取用纯水1700克、异丙醇160克、丙二醇甲醚40克作为分散介质；将前述润滑剂主体、载体先与分散介质混合，搅拌并经过砂磨机研磨分散，再加入纯水混合搅拌成电泳型润滑剂；
3、毛细孔处理电解系统：以待处理的金属齿轮表面清洁无油脂后为阳极，不锈钢板为阴极，阴阳极面积比为2:1，阳极阴极间隔5-100毫米放置在容器中，加入上述所调配的毛细孔处理液，液面必须高过齿轮；选用一台直流电源，输出端与阳极阴极分别连接，构成一个电解系统。接通电源，让电解系统开始工作，截止电压设置为60伏通电10分钟。让待处理的齿轮表面形成孔径0.1-10微米的毛细孔；
4、将所述表面形成毛细孔的金属齿轮为阴极，不锈钢板为阳极，直流电源正负极分别与阳极阴极联接，放置在一个容器中，阴阳极间隔5~100毫米，容器中加入所述的电泳型润滑剂，液面必须高过齿轮，通电20秒，齿轮表面形成润滑层，烘烤180摄氏度，验收后即为本发明的最终成品。
综上所述，本发明提供一种耐磨损金属齿轮的制备方法，首先将金属齿轮作为阳极放在含有毛细孔处理液的电解池中进行电解，形成表面含有毛细孔的金属齿轮，然后将所述表面含有毛细孔的金属齿轮作为阳极放在含有电泳型润滑液的电解池中进行电解，得到表面含有润滑层的金属齿轮，最后对所述金属齿轮进行烘烤处理得到耐磨损金属齿轮。通过本发明实现了在金属齿轮表面生成深度润滑层，所述深度润滑层能够有效降低金属齿轮之间的摩擦损伤，从而提升金属齿轮的使用寿命；本发明提供的制备方法简单易实现且成本低廉。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种耐磨损金属齿轮的制备方法，其特征在于，包括步骤：
A、提供一种毛细孔处理液和一种电泳型润滑液；
B、以金属齿轮作为阳极，导电材料作为阴极，将所述金属齿轮和导电材料放入含有所述毛细孔处理液的电解池中，通电1-120min，在所述金属齿轮表面形成孔径为0.01-100um的毛细孔；
C、将所述表面形成毛细孔的金属齿轮和导电材料放入含有所述电泳型润滑液的电解池中，通电5-60s后，在所述金属齿轮表面形成润滑层；
D、将表面形成润滑层的金属齿轮取出并进行烘烤处理，得到耐磨损金属齿轮。
2.根据权利要求1所述的耐磨损金属齿轮的制备方法，其特征在于，所述毛细孔处理液是由氯离子化合物、硝酸根离子化合物、硫酸根离子化合物、磷酸根离子化合物或含氟化合物中的至少一种与水、有机醇类、有机酸类或无机酸类中的至少一种混合制备而成。
3.根据权利要求2所述的耐磨损金属齿轮的制备方法，其特征在于，所述毛细孔处理液的质量百分比浓度为0.1-50%。
4.根据权利要求1所述的耐磨损金属齿轮的制备方法，其特征在于，所述电泳型润滑液是由润滑剂主体与载体、分散介质混合制备而成。
5.根据权利要求4所述的耐磨损金属齿轮的制备方法，其特征在于，所述润滑剂主体为石墨、石墨烯、二硫化钼、二硫化钨、含氟化合物、氧化物、氟化物、尼龙、聚乙烯或聚酰亚胺的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的耐磨损金属齿轮的制备方法，其特征在于，所述润滑剂主体的颗粒粒径为0.01-100um。
7.根据权利要求4所述的耐磨损金属齿轮的制备方法，其特征在于，所述载体为离子型表面活性剂或离子型改性树脂中的一种或多种。
8.根据权利要求4所述的耐磨损金属齿轮的制备方法，其特征在于，所述分散介质为水或水溶性有机溶剂中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的耐磨损金属齿轮的制备方法，其特征在于，所述步骤D中的烘烤温度为80-220℃。
10.一种耐磨损金属齿轮，其特征在于，采用上述权利要求1-9任意一种制备方法制备得到。
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