王军宁，腾磊军

（北京航天试验技术研究所，北京 100074）

0 引言

乳化液马达是一种以乳化液为介质的新型设备，常用于矿下钻机的驱动装置［1］。矿下环境恶劣，钻机开采面硬度不一致，乳化液马达工作时常会受到冲击。齿轮是马达承受冲击的主要部件，乳化液马达采用一种非圆行星齿轮结构，受加工方法、工艺等的限制，在受到冲击时常会出现卡齿甚至断齿的现象。不同于普通矿物油马达，以乳化液为工作介质的马达润滑性差，这对其耐冲击性能及寿命进一步造成影响。为了提高乳化液马达的耐冲击性能，笔者对乳化液马达齿轮的热处理工艺及加工工艺进行了改进，选用两种材料和不同的热处理工艺分别进行试验，选择最佳方案。

1 热处理及工艺流程的确定

乳化液马达齿轮（如图1）转速高、承载重，用于钻机驱动时还需承受一定的冲击载荷。其齿轮性能应满足以下要求［2］：1）表面具有较高的耐磨性和接触疲劳强度，以使齿轮具有较高的寿命；2）心部具有较高的强度、塑性和韧性，以防止断齿失效；3）心部具有较高的屈服强度，以保证心部及过渡层部发生塑性变形，使表面硬化层有足够的支撑，以防止剥落。

改进前的乳化液马达在匀速运转时其强度及硬度能够满足要求，但遇剧烈冲击时由于其韧性、塑性较低，经常会发生卡齿、甚至断齿的现象，不能满足马达的冲击使用需求。

为使齿轮达到“心韧外硬”的性能要求，确定采用40Cr 进行表面淬火试验，20CrMnTi 进行渗碳试验，从中确定最佳方案。……