[00915032]长寿命复合型固体润滑膜及在重载高速高精齿轮减速器应用

该发明成果是针对车载雷达等双重转塔的方位动力齿轮减速器无箱体开放式结构，研制钢齿轮表面多层复合、厚度仅20±5μm的高精度高耐磨固体润滑膜，配合初始薄涂一次专用润滑脂，在高转速、重负载的恶劣工况下启动运转8000次，使用寿命达到8年以上。固体润滑膜及其固体润滑齿轮减速器技术指标为：开放式结构：无箱体无法油润滑；基本干运转：仅初始薄涂一次专用润滑脂，避免润滑脂甩出污损相邻电器或使摩擦制动器失灵；高负载：双重转塔的转动惯量达15000 kg.m<'2>；高转速：电机输入转速高达7500rpm；高减速比：二级减速比为37.5；高精度：齿轮减速器空回量角度仅允许3’-8；长寿命：启动运转8000次齿轮表面未磨损失效，使用寿命应达8年以上；固体润滑处理后表面粗糙度Ra不大于1.6μm，表面平滑，外观无裂纹、擦伤、气泡、硬渣或其它表面缺陷；摩擦系数小于0.1；专门设计仿真台架试验考核减速器齿轮固体润滑膜的使用寿命。该发明成果技术内容包括以下三方面：创新设计出长寿命固体润滑膜多层复合结构，即齿轮钢表面牢固化学结合的多孔底膜、富集多元固体润滑剂的中间膜、表面修饰固体润滑剂的环氧树脂粘结面膜。探明固体润滑膜磨损规律，揭示新生动态固体润滑膜的耐磨机理及其影响因素，提出保证长耐磨寿命前提下尺寸比原设计减薄一半的膜厚设计，创新一种具有超薄膜厚、超长寿命的固体润滑膜及工艺。开发了一种含85%氧化程度的氧化石墨烯、聚磷腈-砜酰胺微球、经过新型钼酸酯偶联剂处理的二硫化钼等多元复配固体润滑剂的新型高分子树脂基面膜涂料，充分发挥多元固体润滑剂的协同作用，有利于动态转移膜的稳定性。为了考核上述齿轮固体润滑膜创新设计的使用性能和寿命，专门试制了仿真固体润滑齿轮试样，同时设计和制造了仿真结构、模拟运转和加载工况的固体润滑齿轮减速器试验台架，成功通过了正、反向共8000次启动、运转、停机的工作循环试验考核，相当于该转塔实际使用8年以上。然后于2005-2007年将试制成功的3台套高可靠性长寿命固体润滑膜齿轮减速器安装在雷达等双重转塔的样机上使用考核，满足转塔使用要求，至今已近10年仍在使用。2009年起严格按照质量管理标准批生产百台套以上。项目验收单位意见和查新结果表明：该项目达到“国际先进水平”，该发明成果已形成授权发明专利6项，申请发明专利3项，自2009年开始批生产至今已经累计交付使用百台套以上。仅2013-2015年的3年间，贵州航天天马机电科技有限公司应用该固体润滑膜制造车载雷达转塔的动力减速器齿轮89台套共356件，新增产值4626万元，新增利润601.64万元，新增税收672.44万元。该技术发明具有突出的经济效益和社会效益。