[发明专利]一种用于钛合金齿轮液相等离子体表面强化的电极系统

权利要求书

1.一种用于钛合金齿轮液相等离子体表面强化的电极系统，其特征在于，包括

一工件电极（1），该工件电极（1）与电源阴极电器连接，在组成工件电极（1）主体的钛合金齿轮（5）的两个非强化端面均安装有绝缘套，以减少所述非强化表面对需强化轮齿表面的电场分布的影响，降低电场的杂散分布；

一工具电极（9）、该工具电极（9）由绝缘齿轮（10）及压装在绝缘齿轮（10）轮齿上的铜片（11）组成，由绝缘齿轮轮齿及铜片组成的阳极轮齿与工作电极（1）中的钛合金齿轮（5）的轮齿相对转动过程中保持有电极间隙（18）；所述的铜片（11）通过穿过绝缘齿轮（10）及驱动其转动的第二螺杆上的内孔的电线与电源阳极电器连接，；

一电极运动驱动机构（13），该电极运动驱动机构（13）由主动齿轮（15）、第一从动齿轮（14）、第二从动齿轮（16）及驱动电机（17）组成，驱动电机（17）带动主动齿轮（15）转动，主动齿轮（15）带动与之相啮合的第一从动齿轮（14）、第二从动齿轮（16）转动，第一从动齿轮（14）和第二从动齿轮（16）通过与其固定相连的第一螺杆（2）和第二螺杆（19）带动对应的工件电极（1）和工具电极（9）作相对转动；

所述的工件电极（1）和工具电极（9）均浸没在有机物溶液中，所述的工件电极（1）和工具电极（9）通电后激发有机物溶液放电，在钛合金齿轮（5）的轮齿工作面表面形成元素扩渗的强化层；所述工件电极和工具电极间存在的电极间隙（18）的距离L在1~3mm之间，且可以通过调整所述铜片（11）的表面形状或所述绝缘齿轮（10）的模数来对电极间隙（18）进行微调，以此模拟啮合过程进行钛合金齿轮的表面强化；

所述工件电极（1）由第一螺杆（2）、上端面绝缘套（3）、螺钉（4）、钛合金齿轮（5）、下端面绝缘套（6）、垫片（7）和螺母（8）构成，钛合金齿轮（5）通过两个螺母（8）轴向锁定在第一螺杆（2）上，并通过键连接实现钛合金齿轮（5）的导电及径向连接以保证同步转动，它的一个非强化端面上通过螺钉（4）固定有上端面绝缘套（3）且该上端面绝缘套（3）在覆盖所述非强化端面的同时还套装在所述的第一螺杆（2）上，钛合金齿轮（5）的另一个非强化端面上加装有下端面绝缘套（6），在下端面绝缘套（6）与紧固用螺母（8）之间加装有垫片（7），所述的第一螺杆（2）通过导电滑环与电源阴极相连；

所述工具电极（9）由绝缘齿轮（10）、铜片（11）及第二螺杆（19）构成，绝缘齿轮（10）通过螺母（8）轴向固定在第二螺杆（19）上，并通过连接键与第二螺杆实现径向连接以实现与第二螺杆的同步转动；铜片（11）的表面形状与钛合金齿轮（5）的表面齿形相匹配，所述铜片（11）与绝缘齿轮（10）的安装方式为过盈配合，在第二螺杆（19）和绝缘齿轮（10 ）中设有内孔（12），并在第二螺杆（19）的内孔表面涂覆一层环氧树脂，铜片（11）通过穿过所述的内孔（12）导线与电源的阳极电器连接。

2.根据权利要求1所述的用于钛合金齿轮液相等离子体表面强化的电极系统，其特征在于,所述第一螺杆（2）采用导电不锈钢或铜制作，所述上端面绝缘套（3）使用绝缘且耐热性好的聚四氟乙烯材料制作，所述下端面绝缘套（6）的制作材料与上端面绝缘套（3 ）相同，用于保证所述钛合金齿轮（5）下端面的绝缘性，所述垫片（7）和螺母（8）使用绝缘的陶瓷材料制造。

3.根据权利要求1所述的用于钛合金齿轮液相等离子体表面强化的电极系统,其特征在于，所述绝缘齿轮（10）的制作材料为聚四氟乙烯。

4.根据权利要求1所述的用于钛合金齿轮液相等离子体表面强化的电极系统,其特征在于，所述第一从动齿轮（14）和第二从动齿轮（16）以齿轮啮合传动的方式实现所述钛合金齿轮（5）全齿面的表面强化，同时便于工具电极和工件之间所述电极间隙（18）中的电解液在电极转动过程中的交换和流动。

5.根据权利要求1所述的用于钛合金齿轮液相等离子体表面强化的电极系统，其特征在于，所述有机物溶液为甲酰胺溶液和氯化钾溶液的混合物。