汽車工(gong)(gong)業設計工(gong)(gong)程師們已普遍利用(yong)噴丸強(qiang)化工(gong)(gong)藝來提高傳動零(ling)部件的(de)使用(yong)壽命。通常，零(ling)件在熱(re)處理(li)后(hou)進行噴丸強(qiang)化，對于一些(xie)關(guan)鍵(jian)零(ling)件，如齒圈和行星齒輪等，強(qiang)化是生產的(de)較(jiao)后(hou)一道工(gong)(gong)序。
關于什么是(shi)強化的(de)概念，大家已經從很多技術文獻上了(le)解了(le)，即(ji)高速噴(pen)射的(de)鋼丸顆粒(li)撞擊(ji)金屬零件表面(mian)，使(shi)工(gong)(gong)件表面(mian)材(cai)料(liao)發生彈塑性(xing)變形并呈(cheng)現較(jiao)(jiao)高的(de)殘余壓應(ying)力(li)。如果只想找一臺強化設(she)備，并不難。但由于設(she)備選擇不當，造成產(chan)品的(de)早(zao)期傳動失效和必須全部(bu)回收的(de)巨大損失，讓很多齒輪制造商(shang)們痛定思痛后，不得不重(zhong)新審視這個聽上去并不復雜的(de)工(gong)(gong)藝技術，并希(xi)望找到(dao)較(jiao)(jiao)合適(shi)的(de)設(she)備能滿足他們特定的(de)強化應(ying)用和要求。
噴丸強化(hua)原理和效果(guo) 金屬介質（鋼(gang)丸或切絲(si)丸）高(gao)速撞擊零件表面(mian)(mian)，造(zao)成表面(mian)(mian)塑性(xing)變形(xing)。這一影響(xiang)延(yan)伸到材料表層(ceng)，在表層(ceng)下產生一個壓應(ying)(ying)力，從而抵消不良的(de)(de)(de)拉應(ying)(ying)力。該殘余壓應(ying)(ying)力延(yan)緩(huan)了(le)疲勞斷裂(lie)的(de)(de)(de)形(xing)成，從而延(yan)長零件的(de)(de)(de)安全使用(yong)壽命。 齒輪熱處理后(hou)，其表面(mian)(mian)接受連續(xu)丸粒撞擊、亦(yi)可(ke)將殘余奧氏(shi)體(ti)轉化(hua)為(wei)馬氏(shi)體(ti)。這會(hui)增加材料的(de)(de)(de)硬度，形(xing)成壓應(ying)(ying)力。
就(jiu)齒輪(lun)而言，較大的剪切應力出現(xian)在齒根部和(he)(he)齒輪(lun)過渡區圓角(jiao)半(ban)徑處(chu)。兩個齒面，主動面和(he)(he)從動面都承受不斷增加的負載。
因此，齒輪強化重點在于對以下(xia)部位的強化：
• 主動面 l • 從動面 l • 齒根部位
就強(qiang)(qiang)化要(yao)求(qiu)，即強(qiang)(qiang)度(du)和覆(fu)(fu)蓋(gai)(gai)率(lv)，不同(tong)(tong)(tong)齒輪有不同(tong)(tong)(tong)的要(yao)求(qiu)，必須根據(ju)較終(zhong)的應用(yong)。覆(fu)(fu)蓋(gai)(gai)率(lv)是(shi)通過(guo)目測，而強(qiang)(qiang)度(du)需利用(yong)阿爾門試(shi)片進(jin)行測量(liang)。 強(qiang)(qiang)度(du)測量(liang) 零件(jian)校對工具（PVT）， 設計用(yong)來將測試(shi)試(shi)片置于(yu)一些特定位置，在這些位置的試(shi)片可(ke)模擬零件(jian)有強(qiang)(qiang)度(du)要(yao)求(qiu)且必須進(jin)行強(qiang)(qiang)度(du)測試(shi)的區域位置。根據(ju)不同(tong)(tong)(tong)應用(yong)，強(qiang)(qiang)度(du)范圍(wei)從(cong)0.015 - 0.030 （在‘A’等級上）。一般覆(fu)(fu)蓋(gai)(gai)率(lv)要(yao)求(qiu)在100% - 200%。 有以下幾種(zhong)強(qiang)(qiang)化技術(shu)，各具優勢：
離(li)心力拋丸強化 l 壓(ya)縮空氣噴(pen)丸強化 l 混合式（噴(pen)嘴和拋頭） 介(jie)質推進類型
從(cong)產量(liang)方(fang)面(mian)考(kao)量(liang)，離(li)心力拋(pao)丸(wan)強(qiang)化優(you)于(yu)另(ling)外兩種方(fang)式。鋼丸(wan)在離(li)心力的(de)作用下從(cong)葉輪軸上的(de)孔溢出到葉片上，再由高速轉動的(de)葉片沿固定角度(du)拋(pao)出。單位(wei)時(shi)間內(nei)，拋(pao)丸(wan)丸(wan)流覆(fu)蓋的(de)面(mian)積(ji)大于(yu)噴嘴(zui)噴丸(wan)。但是，拋(pao)丸(wan)強(qiang)化的(de)應用受限于(yu)待(dai)處理齒輪的(de)尺寸(cun)。如果(guo)是強(qiang)化小(xiao)(xiao)齒輪且齒根(gen)部面(mian)積(ji)狹小(xiao)(xiao)，就需要多個拋(pao)頭(tou)，固定在不同角度(du)，以達(da)到所需的(de)強(qiang)化效果(guo)。
另一種，壓縮空氣式噴丸強(qiang)化，利用多個噴嘴(zui)，對(dui)準齒面、齒根的(de)(de)特定部位，使丸流(liu)更集中、目標更確定，可(ke)達到(dao)好的(de)(de)強(qiang)化效果。
第三種(zhong)是混合(he)式，盡(jin)管應用比較少，它的(de)優勢是在一臺設(she)備(bei)上結合(he)了拋丸強(qiang)化的(de)高(gao)產量和噴(pen)丸強(qiang)化的(de)高(gao)精(jing)度、可(ke)控性。
工(gong)藝參數 無論哪種強(qiang)化(hua)技術，目的都是要取得一個持續恒定、可重復的強(qiang)化(hua)強(qiang)度。因此，必須(xu)了解工(gong)藝過程中，哪些關(guan)鍵變量會影響到較(jiao)后的強(qiang)化(hua)結果，包(bao)括：
離心力(li)式拋丸(wan)強化 拋頭(tou)(tou) 拋頭(tou)(tou)轉速 拋射(she)速度 拋射(she)角(jiao)度 拋頭(tou)(tou)位置 定(ding)向套移(yi)動(dong) 直(zhi)接壓力(li)式噴(pen)(pen)丸(wan)強化 噴(pen)(pen)嘴(zui) 噴(pen)(pen)嘴(zui)尺寸 噴(pen)(pen)射(she)壓力(li) 噴(pen)(pen)射(she)角(jiao)度 噴(pen)(pen)嘴(zui)移(yi)動(dong) 多個噴(pen)(pen)嘴(zui)
以上這些工藝變量都會影響強(qiang)化(hua)較終效果：
拋(pao)頭直(zhi)(zhi)徑(jing)決定(ding)了鋼丸(wan)(wan)介質(zhi)被一定(ding)角度拋(pao)射出去時的速度。在同樣(yang)的拋(pao)頭轉速下，直(zhi)(zhi)徑(jing)為(wei)17.5”的拋(pao)頭產(chan)生(sheng)的鋼丸(wan)(wan)拋(pao)射速度大(da)于直(zhi)(zhi)徑(jing)為(wei)14”的拋(pao)頭，因(yin)而產(chan)生(sheng)的強(qiang)化強(qiang)度也更高(gao)。
拋頭(tou)的馬力決定了單位時(shi)間內被打出(chu)去的鋼(gang)丸數(shu)量(liang)
拋(pao)頭是由變頻機直接驅動的(de)，通過改變電機的(de)頻率可(ke)以改變拋(pao)頭的(de)轉速，從(cong)而改變鋼丸拋(pao)出的(de)初速度。
拋(pao)頭通常都被固定(ding)在(zai)拋(pao)丸室的(de)特定(ding)位置，但可以通過調整(zheng)定(ding)向(xiang)套的(de)位置，來(lai)改變拋(pao)射方向(xiang)。定(ding)向(xiang)套的(de)位置較終決(jue)定(ding)了鋼丸被拋(pao)頭拋(pao)射出(chu)去(qu)的(de)角度 直接壓力式噴丸強(qiang)化。
噴(pen)丸強(qiang)化(hua)中的(de)(de)噴(pen)射壓力(li)類似于(yu)拋(pao)丸強(qiang)化(hua)中的(de)(de)拋(pao)頭速度。壓力(li)越(yue)大，強(qiang)度越(yue)大。對于(yu)復雜(za)的(de)(de)齒輪強(qiang)化(hua)，通常在一個封(feng)閉環路，通過(guo)一個比例調節器監控(kong)噴(pen)嘴(zui)壓力(li)。任何偏離預先設定的(de)(de)壓力(li)值，系統就會發出警(jing)報，指示關閉機器。
噴嘴的(de)尺(chi)寸大小決定了鋼丸(wan)介(jie)質被(bei)噴射到零件(jian)表面的(de)數量。對(dui)于噴丸(wan)強化工(gong)藝，較重要的(de)因素就是要取得(de)確切的(de)方(fang)向(xiang)性，目標準確，鋼丸(wan)被(bei)無誤(wu)差地打到零件(jian)表面指(zhi)定點，且(qie)達到所需的(de)強度(du)。
