本發(fā)明涉及汽車配件生產(chǎn)，具體是一種利用表面微觀結(jié)構(gòu)減小齒輪齒條嚙合摩擦力的方法。
背景技術(shù)：
1、汽車工業(yè)作為支柱產(chǎn)業(yè)，連接著第一、第二、第三產(chǎn)業(yè)，不僅直接帶來顯著經(jīng)濟效益，其產(chǎn)業(yè)體系和產(chǎn)業(yè)鏈滲入到廣泛的學(xué)科領(lǐng)域，帶動大量的相關(guān)工業(yè)的快速發(fā)展，誘發(fā)新興工業(yè)和高新技術(shù)的出現(xiàn)，形成龐大的產(chǎn)業(yè)體系和合縱連橫的產(chǎn)業(yè)鏈。汽車從可望而不可即變成了平常商品，出行從此變得無拘無束，人們的生活方式、生活觀念和生活質(zhì)量因汽車而發(fā)生改變，很多人對時間的概念不再局限于公共交通的時刻表，對距離的概念不再局限于“幾站地”。汽車因此成為自由的象征，人們買汽車是為了換一種生活。
2、城市化、組團式城市群的形成更是汽車的效應(yīng)。組團式城市群有利于城市空間放大，而城市空間放大有利于汽車使用環(huán)境的改善，導(dǎo)致汽車流通速度加大，有利于汽車需求進一步增大。城鎮(zhèn)居民收入穩(wěn)步增長，成為汽車市場消費的主體。
3、轉(zhuǎn)向機是汽車里的主要部件，轉(zhuǎn)向機采用動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的汽車轉(zhuǎn)向所需的能量，乘用車轉(zhuǎn)向機是利用齒輪齒條嚙合，將方向盤旋轉(zhuǎn)的信號轉(zhuǎn)換為齒條軸向移動，帶動車輪的擺動，實現(xiàn)車輛的轉(zhuǎn)向。現(xiàn)有技術(shù)中轉(zhuǎn)向機的助力驅(qū)動分為reps、deps、ceps等類型。其中reps采用滾珠絲杠驅(qū)動，方向盤的力矩相對較小，對齒輪齒條的嚙合阻力比較敏感，齒條齒面的表面形貌對嚙合阻力影響比較大。
4、現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)向機齒條加工工藝中，在采用鍛造或切削等方法完成齒形加工后，通常采用高頻感應(yīng)或?qū)щ姶慊鹩不X面，然后采用刷齒工藝去除表面殘余氧化皮，形成表面刷痕，從而導(dǎo)致嚙合阻力加大，尤其是形成比較大的換向沖擊力矩。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、發(fā)明目的：為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種利用表面微觀結(jié)構(gòu)減小齒輪齒條嚙合摩擦力的方法，該方法使齒條齒面形成微小點坑，減小了齒條與齒輪的接觸面，且易于形成貯油，減小齒條與齒輪嚙合時的阻力。
2、技術(shù)方案：為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所述的一種利用表面微觀結(jié)構(gòu)減小齒輪齒條嚙合摩擦力的方法，該工藝的具體步驟如下：
3、步驟一：調(diào)質(zhì)處理
4、選擇直徑比齒條直徑大1mm～2mm的熱軋棒料，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后得到限定尺寸要求的硬度和機械性能的預(yù)處理棒料，調(diào)制處理可以使棒料的性能得到很大程度的調(diào)整，棒料的強度、塑性和韌性有所提升，具有良好的綜合機械性能；
5、步驟二：剝皮
6、采用旋風車將棒料表面的黑皮料缺陷層去除，得到表面為銀色的棒料；
7、步驟三：下料
8、采用鋸切或車削的方式將棒料按照限定長度尺寸切斷得到坯件；
9、步驟四：校直
10、對限定長度切斷的坯件進行校直處理，得到直的棒料；
11、步驟五：磨光
12、采用無心磨床對校直過的棒料磨削得到制齒前的光棒；
13、步驟六：制齒
14、采用銑齒、拉齒或鍛造的方法加工得到齒面；
15、步驟七：齒面微小點坑化處理
16、采用整形的方法或干式噴砂的方法或強噴鋼丸的方法或電化學(xué)腐蝕的方法或結(jié)合以上兩種方法或兩種以上的方法結(jié)合將齒條齒面處理成微小點坑狀，微小點坑上的凸起部分設(shè)有圓弧狀過渡面；
17、步驟八：齒面硬化
18、采用高頻感應(yīng)或?qū)щ姷墓に噷X條的齒面淬硬，使齒面性能達到限定要求；
19、步驟九：校直
20、將齒面硬化形成的彎曲狀齒條采用校直機校直；
21、步驟十：去除齒面氧化皮
22、通過人工操作或機械去除的方法將齒面硬化過程中形成的氧化皮去除，去除氧化皮后的齒條齒面保留微小點坑，機械去除齒面氧化皮的方式有很多，例如旋風車，剝皮機，或操作人員利用剛性工具對齒面硬化過程中形成的氧化皮進行剮蹭都可以，由于此處為現(xiàn)有技術(shù)，在機械生產(chǎn)過程中多有應(yīng)用，本技術(shù)方案不對該部分內(nèi)容作詳細說明；
23、步驟十一：齒背拋光
24、采用縱拋和橫拋的工藝使齒條齒背滿足限定尺寸要求。
25、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，步驟一中，所述的調(diào)制處理為將棒料加熱到715℃～900℃后通過油冷或水冷的方式冷卻后，再將棒料加熱到100℃～150℃后保溫5h～6h，最后空冷至常溫。
26、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，步驟七中，所述的整形的方法為：在制齒工序完成后，再用帶微觀凸凹的特征的模具對齒面進行擠壓整形，在鍛件齒面上反壓出微小點坑。
27、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，步驟七中，所述的干式噴砂的方法為：選用80目～120目的石英砂粒裝入負壓式噴砂機或直噴式噴砂機，壓力為0.3mpa～0.6mpa，以干式噴砂的方法將齒面打出均勻分布的微小點坑。
28、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，步驟七中，所述的強噴鋼丸的方法為：選用直徑為0.2mm～0.6mm的硬化鋼丸裝入直噴式噴丸機后，以0.3mpa～0.6mpa的壓力對齒條齒面沿法向進行均勻掃噴，將齒面噴印出微小點坑。
29、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，步驟七中，所述的電化學(xué)腐蝕的方法為：將齒條放入電化學(xué)腐蝕液中，待齒條表面被打出微小點坑后即可將齒條從電化學(xué)腐蝕液中取出，由于對金屬部件表面腐蝕出微小點坑為現(xiàn)有技術(shù)，在工業(yè)應(yīng)用中廣泛使用，因此本技術(shù)方案中不對該部分內(nèi)容作詳細說明。
30、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述的微小點坑均勻設(shè)置在齒條表面，齒面上的微小點坑減小了齒條與齒輪的接觸面，且易于形成貯油，減小與齒輪嚙合時的阻力。
31、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，齒條表面的表面粗糙度＜ra1.6。
32、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，步驟九中，所述的被校直后的彎曲狀齒條的直線度＜0.1。
33、reps齒條的齒面未經(jīng)處理，齒面看似比較光滑，粗糙度ra0.7-ra0.8，但實際裝到轉(zhuǎn)向機上經(jīng)裝車測試，換向沖擊力矩高達1.5-1.8nm，經(jīng)過簡單處理的同一根齒條，粗糙度ra1.3-ra1.5，裝車測試換向沖擊力矩明顯降低。
34、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述的齒面微小點坑化處理工序設(shè)置在制齒工序之后或校直工序之后。該設(shè)置使整個加工工藝流程更加靈活，操作更便捷，提高了工作效率。
35、有益效果：本發(fā)明所述的一種利用表面微觀結(jié)構(gòu)減小齒輪齒條嚙合摩擦力的方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：
36、(1)、通過采用齒面微小點坑化處理工藝，使齒條齒面形成微小的點坑，減小了與齒輪的接觸面，從而減小齒條與齒輪嚙合時的阻力；
37、(2)、齒條齒面上形成微小的點坑，易于形成貯油，減小齒條與齒輪嚙合時的阻力；
38、(3)、通過采用齒面微小點坑化處理工藝，使齒條齒面形成的微小點坑上的凸起部分設(shè)有圓弧狀過渡面；
39、(4)、齒條齒面形成微小的點坑，使裝車測試換向沖擊力矩明顯降低。
1.一種利用表面微觀結(jié)構(gòu)減小齒輪齒條嚙合摩擦力的方法，其特征在于，該工藝的具體步驟如下：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用表面微觀結(jié)構(gòu)減小齒輪齒條嚙合摩擦力的方法，其特征在于：步驟一中，所述的調(diào)制處理為將棒料加熱到715℃～900℃后通過油冷或水冷的方式冷卻后，再將棒料加熱到100℃～150℃后保溫5h～6h，最后空冷至常溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用表面微觀結(jié)構(gòu)減小齒輪齒條嚙合摩擦力的方法，其特征在于：步驟七中，所述的整形的方法為：在制齒工序完成后，再用帶微觀凸凹的特征的模具對齒面進行擠壓整形，在鍛件齒面上反壓出微小點坑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用表面微觀結(jié)構(gòu)減小齒輪齒條嚙合摩擦力的方法，其特征在于：步驟七中，所述的干式噴砂的方法為：選用80目～120目的石英砂粒裝入負壓式噴砂機或直噴式噴砂機，壓力為0.3mpa～0.6mpa，以干式噴砂的方法將齒面打出均勻分布的微小點坑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用表面微觀結(jié)構(gòu)減小齒輪齒條嚙合摩擦力的方法，其特征在于：步驟七中，所述的強噴鋼丸的方法為：選用直徑為0.2mm～0.6mm的硬化鋼丸裝入直噴式噴丸機后，以0.3mpa～0.6mpa的壓力對齒條齒面沿法向進行均勻掃噴，將齒面噴印出微小點坑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用表面微觀結(jié)構(gòu)減小齒輪齒條嚙合摩擦力的方法，其特征在于：步驟七中，所述的電化學(xué)腐蝕的方法為：將齒條放入電化學(xué)腐蝕液中，待齒條表面被打出微小點坑后即可將齒條從電化學(xué)腐蝕液中取出。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5或6所述的利用表面微觀結(jié)構(gòu)減小齒輪齒條嚙合摩擦力的方法，其特征在于：所述的微小點坑均勻設(shè)置在齒條表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用表面微觀結(jié)構(gòu)減小齒輪齒條嚙合摩擦力的方法，其特征在于：齒條表面的表面粗糙度＜ra1.6。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用表面微觀結(jié)構(gòu)減小齒輪齒條嚙合摩擦力的方法，其特征在于：步驟九中，所述的被校直后的彎曲狀齒條的直線度＜0.1。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用表面微觀結(jié)構(gòu)減小齒輪齒條嚙合摩擦力的方法，其特征在于：所述的齒面微小點坑化處理工序設(shè)置在制齒工序之后或校直工序之后。