一种带有微织构的自润滑齿轮制造技术

本发明专利技术公开了一种带有微织构的自润滑齿轮，所述微织构包括设于齿轮啮合齿面的横向沟槽阵列，横向沟槽阵列包括平行排布的横向沟槽，且横向沟槽纵深方向与啮合齿面垂直，所述横向沟槽内还填充有润滑介质，所述微织构还包括啮合齿面在横向沟槽阵列外围设有的带有闭合边线的外沟槽，且所述外沟槽垂直啮合齿面摩擦力方向的边线为弧形边，所述外沟槽底面为倾向所述横向沟槽的坡面。本发明专利技术利用特殊的微织构填充润滑介质后在摩擦产生的高温下软化形成润滑膜，从而实现齿面摩擦区域持续的润滑效果，具有节省润滑介质、使用寿命长、润滑效果佳的优点，同时能够抑制齿面磨损和避免采用外部加油润滑或者其他润滑方式可能对齿轮造成的损伤问题。

A self lubricating gear with micro texture

The invention discloses a self lubricating gear with a micro texture. The micro texture includes a transverse groove array on the meshing tooth surface of a gear, a transverse groove array including a parallel row of transverse grooves, and the lateral groove vertical to the meshing tooth surface, and the transverse groove is filled with a lubricating medium and the micro texture. It also includes an outer groove with a closed border in the outer groove array of the meshing tooth surface, and the edge line of the vertical meshing tooth surface friction direction of the outer groove is curved edge, and the bottom of the outer groove is the slope of the lateral groove. The invention uses a special micro texture to fill the lubricating medium and soften the lubricating film under the high temperature of friction, thus realizing the continuous lubrication effect of the friction area of the tooth surface, and has the advantages of reducing the lubricating medium, long service life and good lubrication effect, at the same time, it can inhibit the wear of the tooth surface and avoid the use of external oil lubrication or lubrication. Other types of lubrication may cause damage to gears.

【技术实现步骤摘要】
一种带有微织构的自润滑齿轮
本专利技术属于齿轮制造
，尤其涉及一种带有微织构的自润滑齿轮。
技术介绍
齿轮是人们生活中常见的机械部件，其被广泛的应用于机械传动机构中用于传递运动和动力。齿轮通过相互啮合传动，齿面间以滑动摩擦为主，并伴有滚动摩擦，因此齿轮的转动离不开润滑，没有足够的润滑，会对齿轮造成很大的损伤，降低齿轮的使用寿命。目前，齿轮的润滑方式多采用外部加油润滑的方式，将润滑油添加到齿轮表面来对齿轮进行润滑，例如：滴油润滑（将润滑油滴至运动副摩擦表面），飞溅润滑（将润滑剂飞溅到运动副摩擦表面），喷油润滑，浸油润滑等。目前这种采用外部加油润滑的齿轮润滑方式，一旦润滑系统故障或润滑系统油液不足或因其他原因，导致齿轮系中的部分齿轮没有得到足够润滑时，则会对润滑不良的齿轮造成很大的损伤，降低齿轮的使用寿命；且常规的齿面摩擦界面由于齿面间高温、高压及高滑动速度导致润滑介质不能进入摩擦界面内部，界面处的润滑介质往往难以形成持续的润滑膜。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种带有微织构的自润滑齿轮，为改进现有的齿轮转动之间的润滑方式，在齿轮副的啮合齿面加工可减小齿面摩擦力和齿面磨损情况的微织构，并利用特殊的微织构填充润滑介质后在摩擦产生的高温下软化形成润滑膜，从而实现齿面摩擦区域持续的润滑效果，同时抑制齿面磨损和避免采用外部加油润滑或者其他润滑方式可能对齿轮造成的损伤问题。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供了一种带有微织构的自润滑齿轮，所述微织构包括设于齿轮啮合齿面的横向沟槽阵列，所述横向沟槽阵列包括平行排布的横向沟槽，且所述横向沟槽纵深方向与啮合齿面垂直，所述横向沟槽内还填充有润滑介质，所述微织构还包括啮合齿面在横向沟槽阵列外围设有的带有闭合边线的外沟槽，且所述外沟槽垂直啮合齿面摩擦力方向的边线为弧形边，所述外沟槽底面为倾向所述横向沟槽的坡面。作为本专利技术对上述方案的优选，所述外沟槽宽度尺寸在15～30μm之间，所述横向沟槽宽度尺寸在10～15μm之间。作为本专利技术对上述方案的优选，所述横向沟槽数量为4～16个。横向沟槽的数量可以根据齿轮的齿面宽度和横向沟槽的宽度设计，具有较大的选择性。作为本专利技术对上述方案的优选，所述齿轮的啮合齿面设有两处或两处以上所述微织构。通过设置多处所述微织构能够进一步提升齿面的减摩效果。作为本专利技术对上述方案的优选，所述润滑介质为固体润滑介质。作为本专利技术对上述方案的优选，所述固体润滑介质为微MoS2微粉。本专利技术的有益效果在于：（1）本专利技术中所述微织构包括横向沟槽阵列和横向沟槽阵列外围的外沟槽，首先横向沟槽阵列在齿面摩擦界面利用横向沟槽储存有固体润滑介质，能够在齿面剧烈摩擦的环境下长时间持续供应润滑介质，有利于润滑膜的持续形成，从而改善润滑效果，降低摩擦，同时由于齿面横向沟槽的存在，横向沟槽可以充当容器的角色，能够收集存储齿面金属微小颗粒，利于降低齿面摩擦磨损；（2）本专利技术中外沟槽能够将形成润滑膜的流体润滑介质集中并回流至齿面横向沟槽阵列处，从而使润滑的过程更持久，也能减少润滑介质的消耗，由于齿面摩擦过程中会产生许多齿面黏结物，外沟槽同样如横向沟槽阵列能够存储齿面产生的金属微小颗粒，利于降低齿面摩擦磨损；（3）现有技术中齿轮长期工作下，随着齿面黏结物增多，齿面黏结物容易沿着摩擦力方向堆积，从而造成难以清理的积瘤，并且降低了润滑的效果，给齿面带来磨损的危害。由于齿面产生的齿面黏结物微粒是垂直于本专利技术中横向沟槽方向流动的，齿面黏结物不容易完全覆盖横向沟槽织构，润滑介质润滑膜可以通过横向沟槽进行持续补充，能够改善齿轮啮合传动过程过程中的摩擦性能；（4）本专利技术中外沟槽垂直啮合齿面摩擦力方向的边线为弧形边，利用弧形边使微小颗粒随流体状态的润滑介质流动，从而外沟槽也难以产生齿面黏结物进而不会形成积瘤，从而使得本专利技术中的微织构能够具有较好的使用效果。因此，本专利技术所述的微织构自润滑齿轮不仅仅具有较好的润滑和减摩效果，还具有节省润滑介质、使用寿命长、润滑效果佳的优点。附图说明图1为实施例一中一种带有微织构的自润滑齿轮的结构示意图。图2为实施例一种所述自润滑齿轮齿面微织构的截面结构示意图。图3为实施例二中一种带有微织构的自润滑齿轮的结构示意图。其中，1—齿面，2—横向沟槽，3—润滑介质，4—外沟槽，5—边线。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。实施例一如图1及图2所示的一种带有微织构的自润滑齿轮，所述微织构包括设于齿轮啮合齿面1的横向沟槽阵列，所述横向沟槽阵列包括平行排布的横向沟槽2，且所述横向沟槽2纵深方向与啮合齿面1垂直，所述横向沟槽2内还填充有润滑介质3，所述微织构还包括啮合齿面1在横向沟槽阵列外围设有的带有闭合边线的外沟槽4，且所述外沟槽4垂直啮合齿面1摩擦力方向的边线5为弧形边，所述外沟槽4底面为倾向所述横向沟槽2的坡面。在本实例中，所述外沟槽4宽度尺寸在30μm，所述横向沟槽2宽度尺寸在15μm。在本实例中，所述横向沟槽2设有四个。在本实例中，所述润滑介质3为固体润滑介质MoS2微粉。实施例二如图3所示的一种带有微织构的自润滑齿轮，所述微织构包括设于齿轮啮合齿面1的横向沟槽阵列，所述横向沟槽阵列包括平行排布的两对横向沟槽2，且所述横向沟槽2纵深方向与啮合齿面1垂直，所述横向沟槽2内还填充有润滑介质3，所述微织构还包括啮合齿面1在横向沟槽阵列外围设有的带有闭合边线的外沟槽4，且所述外沟槽4垂直啮合齿面1摩擦力方向的边线5为弧形边，所述外沟槽4底面为倾向所述横向沟槽2的坡面。在本实例中，所述外沟槽4宽度尺寸为15μm，所述横向沟槽2宽度尺寸在10μm。在本实例中，所述横向沟槽2设有六个。在本实例中，所述齿轮的啮合齿面1设有两处所述微织构。在本实例中，所述润滑介质3为固体润滑介质MoS2微粉。基于上述，本专利技术中所述的自润滑齿轮在齿面1摩擦界面利用横向沟槽2储存润滑介质3，能够在齿面1剧烈摩擦的环境下长时间持续供应润滑介质3，有利于润滑膜的持续形成，从而改善润滑效果，降低摩擦，同时由于齿面横向沟槽2的存在，可以充当容器的角色，能够收集存储齿面1存在的微小颗粒，利于进一步降低齿面摩擦磨损；此外，齿面1的横向沟槽2与齿轮滑动摩擦方向垂直，有利于阻止齿面黏结物的沉淀和不断增长。外沟槽4能够将形成润滑膜的流体润滑介质3集中并回流至齿面1的横向沟槽阵列处，从而使润滑的过程更持久，也能减少润滑介质的消耗，同时本专利技术中外沟槽4还能够抑制产生齿面黏结物进而不会形成积瘤。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有微织构的自润滑齿轮，其特征在于，所述微织构包括设于齿轮啮合齿面的横向沟槽阵列，所述横向沟槽阵列包括平行排布的横向沟槽，且所述横向沟槽纵深方向与啮合齿面垂直，所述横向沟槽内还填充有润滑介质，所述微织构还包括啮合齿面在横向沟槽阵列外围设有的带有闭合边线的外沟槽，且所述外沟槽垂直啮合齿面摩擦力方向的边线为弧形边，所述外沟槽底面为倾向所述横向沟槽的坡面。

【技术特征摘要】
1.一种带有微织构的自润滑齿轮，其特征在于，所述微织构包括设于齿轮啮合齿面的横向沟槽阵列，所述横向沟槽阵列包括平行排布的横向沟槽，且所述横向沟槽纵深方向与啮合齿面垂直，所述横向沟槽内还填充有润滑介质，所述微织构还包括啮合齿面在横向沟槽阵列外围设有的带有闭合边线的外沟槽，且所述外沟槽垂直啮合齿面摩擦力方向的边线为弧形边，所述外沟槽底面为倾向所述横向沟槽的坡面。2.根据权利要求1所述的一种带有微织构的自润滑齿轮，其特征在于，所述外沟槽宽度尺寸在...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏永生，王刚，王建彬，梁利东，江本赤，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34