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目前，尚未查到对钢制齿轮硫氮共渗后摩擦磨损性能评估的研究。因此，本文作者采用不同表面处理技术制备各种钢制齿轮，包括未处理、氮化处理、渗碳淬火、高频淬火、硫氮共渗和氮化+硫氮共渗，并对无润滑条件下各种齿轮的磨损性能进行评价。结果表明：硫化氮化处理对减少齿轮的磨损是有效的。
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切屑法向厚度数值计算方法：车齿切削过程生成的切屑法向厚度沿车齿刀具切削刃空间轨迹扫掠面 Gi ( u，φc) 上一点的法向计算。切削刃空间轨迹曲面 Gi ( u，青岛内撑夹具，φc) 的法向量为: 式中：ni 为第 i 次切削形成空间轨迹曲面的法向量；ni x、ni y、ni z 为其坐标分量，其参数均为( u，φc ) ，i、j、k 分 别为 X、Y、Z 方向上的单位矢量。
图 3 所示为基于微分几何原理的切屑网格图。由于切削刃空间轨迹曲面 Gi ( u，φc) 的参数 u 与 φc 在其定义域内连续取值，因此基于微分几何原理，将曲面参数 u 与 φc 在其取值范围内离散形成 m×l 网格，并分别用上标 m、l 对网格节点进行编号。若切削刃空间轨迹曲面 Gi ( u，内撑夹具生产厂家，φc) 在离散网格上由参数( um，φl c) 确定 的位置切除工件材料，内撑夹具加工厂家，则该位置沿法向 ni ( um，内撑夹具厂家，φl c ) 的切屑厚度为 hi ( um，φl c) 。
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为进一步提高碳钢制齿轮的摩擦学性能，采用硫氮共渗处理技术对常用45钢齿轮进行处理，研究它在干摩擦条件下的摩擦磨损性能。在室温下，不使用任何液体润滑剂进行齿轮的磨损试验，并对相同参数的45碳钢齿轮进行氮化、渗碳淬火、高频淬火和硫氮共渗+氮化的复合等不同表面处理。采用齿轮检测仪测量6种齿轮试验后轴间距离，并将其变化作为磨损量。采用摩擦磨损试验机测量各种表面处理的摩擦因数，并观察试验4h后的6种齿轮的齿面状态。结果表明：相比其他表面处理技术，经硫氮共渗处理的齿轮磨损量明显较小，而表面硬度与其他处理相当或较低;硫氮共渗+氮化复合表面处理的磨损量;硫氮共渗形成的硫化物层厚度约为1μm，远低于试验4h后的磨损量，但是硫化物层磨损后润滑作用仍然存在。因此，硫氮共渗+氮化复合表面处理可有效改善碳钢齿轮在常温空气中的固体润滑性能。
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