[发明专利]一种轴承钢球表面强化加工方法

权利要求书

1.一种轴承钢球表面强化加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)打开机箱，然后打开设置在机箱内的滚筒的入料口，在滚筒内放入待强化加工的轴承钢球，接着再放入研磨粉和富氮强化研磨改性液，关闭入料口；

(2)通过抽气机将滚筒内部空气从滚筒上的入气孔抽出，然后利用制氮机从空气中分离出的常温氮气，再通过入气孔将常温氮气输入滚筒内部，关闭入气孔，使得整个滚筒处于密封状态，关闭机箱；

(3)启动转动驱动电机，带动行星传动机构运动，使得滚筒同时做公转和自转的运动，使得轴承钢球在滚筒内受到离心力和重力的作用下，做复杂的运动；

(4)通过往复摇摆机构驱动滚筒进行往复摇摆运动，使得滚筒内的轴承钢球受到摆动力的作用，做进一步运动，轴承钢球在离心力、重力和摆动力的作用下以及在富氮强化研磨改性液、轴承钢球以及研磨粉形成复杂流场的条件下，对轴承钢球加工表面随机概率撞击，使得轴承钢球表面加工出具有“表面类织构层、氮-金属络合物表面强化层”的双层复合结构以及残余压应力；

(5)加工至2-3小时后，关闭转动驱动电机以及停止往复摇摆机构的驱动，通过抽气机从入气孔将滚筒内的氮气抽出并存放，将轴承钢珠与研磨粉及富氮强化研磨改性液的混合料从入料口处排出至存放箱内；

在步骤(3)中，所述行星传动机构包括转动设置在所述机箱上水平转轴、分别固定设置在所述水平转轴两端的主动转盘、从动转盘、设置在所述主动转盘上的行星齿轮组件；其中，

所述滚筒为两个，两个滚筒的轴线均与水平转轴的轴线平行；每个滚筒与主动转盘之间均设有主动滚筒轴，该主动滚筒轴的一端与所述主动转盘转动连接，另一端与所述滚筒的端面固定连接；每个所述滚筒与从动转盘之间均设有从动滚筒轴，该从动滚筒轴的一端与所述从动转盘转动连接，另一端与所述滚筒的端面固定连接；

所述行星齿轮组件包括设置在所述水平转轴上的第一主动齿轮、均设置在所述主动滚筒轴上的第二从动齿轮以及设置在所述第一主动齿轮与第二从动齿轮之间的传动齿轮组件，所述传动齿轮组件包括与所述水平转轴相互平行且转动设置在所述主动转盘上的传动转轴、设置在所述传动转轴上且与所述第一主动齿轮啮合的第一从动齿轮以及设置在所述传动转轴上且与所述第二从动齿轮啮合的第二主动齿轮；所述转动驱动电机与所述水平转轴连接；

行星传动机构还带动设置在滚筒内部的提升机构运动，进而带动滚筒内的轴承钢球进一步进行撞击运动；所述提升机构包括设置在所述滚筒内的提升板、以及对称设置在所述提升板两端的“Z”型摇杆，所述主动滚筒轴的一端伸入所述滚筒内与其中一个“Z”型摇杆的首端连接，该“Z”型摇杆的末端与所述提升板的首端固定连接；另一个“Z”型摇杆的首端与所述滚筒内部端面转动连接，该“Z”型摇杆的末端与所述提升板的末端固定连接；所述提升板的宽度小于滚筒的直径。

2.根据权利要求1所述的一种轴承钢球表面强化加工方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述轴承钢球、研磨粉和富氮强化研磨改性液混合投放的重量比例为2-5∶1-2∶1；所述研磨粉是粒径为80-180目的棕刚玉粉；所述富氮强化研磨改性液的成份由下述重量配比的原料制成：极压添加剂10-15％、渗透剂15-20％、非离子表面活性剂20-25％、pH调节剂4～6％、硼砂2-5％、pH缓冲剂2-5％、软化剂0.3-0.8％、碱1％、消泡剂0.1-0.2％、防锈剂0.1-0.2％、其余为水。

3.根据权利要求1所述的一种轴承钢球表面强化加工方法，其特征在于，所述机箱的底部设有底板、所述转动驱动电机设置在所述底板上，所述转动驱动电机与所述水平转轴之间设有用于将转动驱动电机的动力传递给水平转轴的转动传动机构，其中，所述转动传动机构包括与所述转动驱动电机主轴连接的第一锥齿轮、与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮、与所述第二锥齿轮同轴设置的主动带轮、设置在所述水平转轴上的从动带轮以及设置在主动带轮与从动带轮之间的皮带，所述皮带的一端与所述主动带轮连接，另一端与所述从动带轮连接。