現代社會，汽車已成為人們必不可少的交通工具。中國自改革開放以來，人們對汽車的需求與日俱增，汽車已然從過去的奢侈品變成了現在人們的必需品，就連女孩嫁人都首先要問家中有無汽車，從這點上就能看出汽車對現代人生活的影響。而齒輪則是汽車零件中不可或缺的重要部分，可以說沒有齒輪就沒有汽車的誕生。因為汽車發動機和變速箱就是由各種齒輪組成的，如普通汽車上分別有時規齒輪、漸開線齒、斜齒齒輪等。還有一種直齒齒輪，其平順性雖差，但是也因為以一條齒寬的嚙合線瞬時嚙合，動力傳播更為直接，適宜賽車改裝。但這些汽車齒輪其能力無論多大，如無針對齒輪特殊要求的設備輔助，也就無法實現上述齒輪對汽車的重要性。惠州美弗萊的齒輪強力噴丸機運用強力噴丸工藝提高齒輪齒部彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度的重要方法，是改善齒輪抗咬合能力、提高齒輪壽命的重要途徑。隨著應用范圍的推廣，強力噴丸工藝提高齒輪疲勞強度和壽命的能力已被很多企業所證實。

大家知道，汽車齒輪是由輪齒、齒槽、端面、法面、齒頂圓、齒根圓、基圓、分度圓所組成。按其外形分為圓柱齒輪、錐齒輪、非圓齒輪、齒條、蝸桿蝸輪;按齒線外形分為直齒輪、斜齒輪、人字齒輪、曲線齒輪;按輪齒所在的外表分為外齒輪、內齒輪;按制造辦法可分為鑄造齒輪、切制齒輪、軋制齒輪、燒結齒輪等。齒輪的制造資料和熱處置過程對齒輪的承載才能和尺寸重量有很大的影響，不僅要求成本低,并能夠在高的交變負載下保持良好性能。為滿足這特殊要求自然要有特殊的工藝來達成，上海良時集團的數控噴丸設備中的齒輪強力噴丸機就是其中的一種，它的表面處理功能能夠改善零件的性能，借助保護表面免遭運行時循環負載的損壞。數控噴丸設備中的齒輪強力噴丸機主要是用來提高齒輪齒部彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度的重要方法，是改善齒輪抗咬合能力、提高齒輪壽命的重要途徑。利用高速運動的彈丸流(強力噴丸機提供)對金屬表面的沖擊而使表面產生塑性循環應變層，由此導致該層的顯微組織發生位錯，并出現亞晶界和晶粒細化現象，使表面植入殘余壓應力場，表層的顯微組織和殘余應力是提高金屬零件的疲勞斷裂和應力腐蝕斷裂抗力的兩個強化因素，其結果使零件的可靠性和耐久性獲得提高。

噴丸對提高零件疲勞抗力的作用

借助表面冷變形實現材料表面強化的本質在于冷變形造成材料表層組織結構的變化、引入殘余壓應力以及表面形貌的變化。

1、噴丸使材料表面性能改善

強化噴丸過程中，當微小球形鋼丸高速撞擊受噴工件表面時，使工件表層材料產生彈、塑性變形，撞擊處因塑性形變而產生一壓坑，撞擊導致壓坑附近的表面材料發生徑向延伸。當越來越多的鋼丸撞擊到受噴工件表面時，工件表面越來越多的部分因吸收高速運動鋼丸的動能而產生塑性流變，使表面材料因塑性變化而產生的徑向延伸區域越來越大，發生塑性形變的表面逐步連接成片，則使工件表面逐步形成一層均勻的塑性變形層。塑性變形層形成后，繼續噴丸會使塑變層因繼續延伸而厚度逐步變薄，同時塑變層的徑向延伸會因受到鄰近區域的限制而導致重疊部分發生破壞，最終塑變層因持續的噴丸而剝落。所以必須對噴丸的時間加以嚴格的控制。

2、噴丸對滲碳齒輪表層殘余應力的影響

關于噴丸使工件表面形成殘余應力的原因，根據Al-Obaid等人的觀點：當高速鋼丸撞擊到試樣表面,撞擊處產生塑性變形而殘余一壓坑,當越來越多的鋼丸撞擊到試樣表面時,則會在試樣表層產生一層均勻的塑變層,由于塑性變形層的體積膨脹會受到來自未塑性變形近鄰區域的限制,因此整個塑變層受到一壓應力。由于殘余壓應力及其分布對齒輪疲勞壽命有較大的影響,而噴丸強化工藝的優劣將直接影響殘余應力大小及其分布。因此準確測定受噴零件的表層殘余應力對于評價噴丸工藝的優劣是一個行之有效的手段。

3、噴丸對零件表面粗糙度的影響

強化噴丸會引起零件受噴表面的塑性變形，使零件的表面粗糙度發生變化。表面粗糙度是一種微觀幾何形狀誤差，又稱為微觀不平度。表面粗糙度和表面波度、形狀誤差一樣，都屬于零件的幾何形狀誤差，表面粗糙度對于機器零件的使用性能有著重要的影響。噴丸對材料表面粗糙度的影響通常在Ra0.6～20mm范圍內。在不改變工藝參數的條件下，材料原始表面粗糙度愈高，噴丸后的Ra值愈大。生產實踐證明，一般情況下，噴前表面粗糙度在6.3mm以下，噴丸可以提高或維持原表面粗糙度，如果原表面粗糙度在6.3mm以上，則噴丸后表面粗糙度有所降低。在生產實踐中，要想獲得較理想的噴丸表面，應從以下幾個方面著手：提供較好的原始表面，Ra值應在6.3mm以下;選擇合理的鋼丸直徑和噴丸壓力;在大直徑鋼丸噴丸強化后，采用較小鋼丸低壓力(不能改變噴丸強度值)覆蓋一次，可達到較好的表面粗糙度。噴丸后的零件表面應輕微打磨，打磨時要控制表面金屬去除量。這樣，既不損害噴丸的強化效果，又可改善表面粗糙度。當然，這是一個多因素問題,不論采用什么方法，必須同時考慮其他因素的影響。

結論：

在噴丸過程中，材料表層承受鋼丸的劇烈沖擊產生形變硬化層，這將導致兩種效果：一是組織上造成亞晶細化，位錯密度增加，晶格畸變加劇;二是引入高的宏觀殘余壓應力。此外，由于鋼丸沖擊使表面粗糙度有所增加，會使切削加工時產生的尖銳刀痕趨于圓滑。這些變化將明顯地提高材料的疲勞抗力和應力腐蝕抗力，從而明顯地提高齒輪的壽命。