本研究主要在探討鋼料經各種表面處理後在機械傳動元件方面應用之磨潤 性能研究及其可行性探討。在此,傳動元件研究的初期主要是針對無梭織 布機上所用之變導程螺桿傳動機構。至於其它機械傳動元件的材料選用問 題也可依此方式進行。實驗中採用的表面處理法包含三大類(1)合金元素 擴散滲透法,如滲硫氮化及滲碳氮化等;(2)相變態強化法,如高週波淬 火等;(3)表面被覆法,如鍍硬鉻、電漿熔射、連續爆炸熔射、及物理 蒸 著等。除此之外尚研究噴砂、軟氮化、及磷酸鹽皮膜底材前處理對噴塗固 體潤滑劑的耐磨性影響。並在乾磨及潤滑狀況下,比較其個別的耐磨性, 藉以尋找適合變導程螺桿傳動機構磨耗處理方法。由於本研究的載具變導 程螺桿傳動機構具有滾滑動及往覆運動的行為,所以研究中採用兩圓輪( Twin-roller)滾滑動接觸試驗機及SRV反覆滑動磨耗試驗機來模擬實際機 構之運動,進行磨耗評估。實驗結果除獲得材料耐磨性的資料外,尚分析 磨潤配對的磨屑、次表面變形機構及磨耗機構,因而得以了解磨耗的本質 。最後,並將所有的相關處理法的耐磨性,以比磨耗率(Specific wear rate)的方式建立抗磨耗材料的選用資料庫。然後以此資料庫為基礎,配 合加工方法,建立電腦化的選用系統供實際加工使用。本選用系統同時配 合接觸力學應力分析及表面疲勞壽命分析,能提供表面處理所需的底材強 度及被覆厚度。藉以作機械元件磨潤設計的參考。
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