带磷酸锰转化涂层的自动变速器齿轮疲劳特性的试验研究

为提高自动变速器合金钢齿轮的接触疲劳寿命,将表面转化涂层技术应用到齿轮的抗疲劳点蚀中。运用化学转化膜原理在齿轮表面生成数微米的软质磷酸锰转化涂层,利用SRV多功能摩擦磨损试验机对涂层的摩擦学性能进行评价,采用共焦激光显微镜和扫描电子显微镜对涂层表面微观形貌进行观察,对不同配对副的齿轮接触疲劳特性进行了单对齿轮动力循环疲劳试验和自动变速器疲劳试验,对比分析两种自动变速器油对齿轮副疲劳点蚀的影响,对磷酸锰转化涂层的抗点蚀机理进行了讨论。结果表明,具有磷酸锰转化涂层对齿轮副的啮合初期磨合性有明显改善,齿轮表面产生数微米的软质层,填平了齿轮表面大部分凹凸切削波纹,降低了齿面的局部最大啮合接触应力和金属表面摩擦因数,改善了齿轮啮合时的油膜和润滑状况。对不同表面加工方式的齿轮采用磷酸锰转化涂层和合理选用润滑油可大幅提高齿轮抗接触疲劳能力,可作为提高汽车变速器齿轮疲劳寿命的有效方法。