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浅析齿轮齿面电蚀的机理研究
来源:慈溪市贝力同步带轮有限公司    添加日期:2017/3/22
  放电热蚀这个阶段也可以分成三个小的阶段:通道的形成、通道膨胀与气泡形成、通道位形平衡与气泡扩展。
  (2)通道的扩展与气泡的形成。放电通道一旦形成,放电的全部能量将沿此通道释放在间隙中,形成一个高温热源。在放电初期,由于通道中带电离子密度甚高而产生很高的压力,使通道以每秒数百米的速度向外扩展,并形成强烈的冲击波向外传播。但是,由于润滑液体介质的惯性作用,加上放电电流所产生的电磁约束力的作用,通道的扩展受到很大的限制,致使通道截面直径很小,电流密度甚高。而受正负带电粒子流轰击的阴极齿面和阳极齿面在承受着很高的冲击压力,使放电点附近的局部金属加热成过热金属,成为超过正常压力下沸点的液态金属。正因为放电通道还受到自身磁场的约束作用,通道的扩展速度将会远小于中性气体的扩展速度,其结果将导致放电通道与中性气体的界面分离,即在通道周围形成气泡。
  慈溪市贝力同步带轮有限公司是一家专业从事同步带、同步带轮、齿轮行业的专业生产企业。座落于长三角经济区桥头堡慈溪市逍林,西接世界最长杭州湾跨海大桥,东临中国第一深水港北仑,交通极为便利。
  (1)通道的形成。当雪崩式电离从阴极齿面发展到阳极齿面时,齿面间的润滑油介质就被击穿,并形成了放电通道。此时,由于电场和加热的双重作用下,将有大量的电子从阴极齿面的凸峰发射出来,通过放电通道到达阳极齿面,同时通道中也有正离子奔向阴极齿面,使电流剧增。这时可以看到阴极齿面和阳极齿面的局部金属气化抛出。放电通道的建立过程,实际上是逐步离化的过程,它使极间的电导逐渐增大,电流急速上升,而齿面间的极间电压开始下降。所建立的放电通道则是高温、高压、高度电离的气体,即等离子体。它是由大体上等量的正离子和自由电子构成,并与蒸气、热解产生的气体以及金属蒸气混合在一起。
  
  目前公司拥有先进的同步带和带轮的生产、加工、检测等设备。关键技术人员在同步带传动行业有十几年的设计、研发经验。紧跟国际潮流,参照国际标准生产、加工,产品质量在行业内有口皆碑。产品畅销全国20多个省、自治区、直辖市,并出口欧美、澳洲、东南亚等国家和地区,得到了国内外客户的一致认可和好评。
  (3)气泡的破裂和放电过程的结束当气泡收缩到一定程度将发生破裂,其周围的润滑油液体介质将跟随气泡壁而高速运动,在气泡破裂时,猛烈冲击齿面,使放电点附近的金属又抛出一部份。同时,由于同步带轮是高速旋转的,润滑油也随着轮齿而高速流动,齿面间润滑油介质中的电蚀产物也将迅速抛出。极间介质性随着的一对啮合同步带轮的分离和润滑油介质的抛出而消失,整个电蚀过程完全结束。这就是消离抛出阶段的物理模型。
  (2)气泡的收缩气泡扩展到最大尺寸之后,又会由于气泡内部压力过低而开始收缩。金属电蚀微粒则布满泡内,甚至穿过气泡壁而在润滑油介质中冷却。热解过程除产生气体外,还会产生大量的炭黑,并分散在齿面间的润滑油介质中形成胶体系统。
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  (1)通道的消失和气泡的继续扩展。电离结束阶段放电电流结束之后,通道中的正负带电粒子将迅速中和,即发生消电离过程,使整个放电通道迅速收缩直至消失。与此同时,气泡则因润滑油液体介质的惯性作用而继续扩展到最大尺寸,使内部压力大大降低甚至变成低压真空,而过热的熔融金属则在低压作用下急剧蒸发,并连同熔融金属一起抛离出齿面,而在齿面留下一个带凸边的放电凹坑。所以在电子显微镜下可观察到齿面上的点状凹坑条形花样微观形貌。
  消电离结束阶段的物理过程也分成三个小的阶段:通道的消失和气泡的继续扩展、气泡的收缩、气泡的破裂和放电结束。
  (3)通道平衡与气泡扩展。随着放电时间的延续,放电通道将趋于达到平衡状态,即通道内部压力将与自身磁场约束力基本平衡,放电通道不再急速扩展。但由于气泡内压力较高,加上热解作用使气体量不断增多,气泡仍会继续向外扩展如图5c所示。如果放电持续时间较长,这个小阶段也是比较长的。这时的齿面材料抛出,不仅仅是正负带电粒子流在放电过程中的冲击作用而引起的气化,更主要的还是因为通道等离子体振荡而引起放电的局部压力变化,使过热金属产生爆炸性的气化,把熔融金属抛离出齿表面。同时不同的放电状态会有不同的磁流体振荡特性,因而会辐射出不同的光、声以及射线频谱。

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