噴丸強化工藝可以有效提高齒輪使用壽命。該工藝采用鋼丸高速擊打齒輪齒根彎曲部位，從而在表面產(chǎn)生壓應力，破壞工件內部本身存在的拉應力，改善齒輪齒根的抗彎曲疲勞性能，提高其使用壽命。
在汽車(chē)生產(chǎn)過(guò)程中，工程師們已普遍利用噴丸強化工藝來(lái)提高傳動(dòng)零部件的使用壽命（圖1）。通常，這些零部件在熱處理后進(jìn)行噴丸強化，尤其是一些關(guān)鍵零部件，如齒圈和行星齒輪等，噴丸強化是生產(chǎn)制造的最后一道非常必要的工序。
噴丸強化的原理和效果
噴丸強化工藝即采用高速?lài)娚涞膹娀撏桀w粒撞擊金屬零件表面，使工件表面材料發(fā)生彈塑性變形并呈現較高的殘余壓應力。因為金屬介質(zhì)（鋼丸或切絲丸）在高速撞擊零件表面時(shí)，會(huì )使表面產(chǎn)生塑性變形，這一變形將延伸到材料表層，在表層下產(chǎn)生一個(gè)壓應力，從而抵消零件制造時(shí)產(chǎn)生的不良拉應力（圖2）。該殘余壓應力延緩了零件疲勞斷裂的形成，從而延長(cháng)了零件的安全使用壽命。對于汽車(chē)傳動(dòng)部件中最關(guān)鍵的齒輪部件，在熱處理工序之后，采用噴丸強化工藝使其表面接受連續丸粒撞擊，還可將其齒面材料晶相組織中的殘余奧氏體轉化為馬氏體，從而增加齒面硬度。
圖2 拋丸強化工藝的原理
強度測量
單就齒輪而言，其最大的剪切應力出現在齒根部和齒輪過(guò)渡區的圓角半徑處，而齒輪的兩個(gè)齒面——主動(dòng)面和從動(dòng)面，在工作時(shí)都承受著(zhù)不斷增加的負載，因此，齒輪強化的重點(diǎn)就在于對這些部位的強化：主動(dòng)面、從動(dòng)面、齒根部位。從強化要求來(lái)看，主要包括強度和覆蓋率兩大參數，當然，不同的齒輪有不同的要求，必須根據其最終應用環(huán)境來(lái)確定。
覆蓋率可以通過(guò)目測觀(guān)察，而強度則需利用阿爾門(mén)試片進(jìn)行測量。
零件校對工具（PVT）被設計用來(lái)將測試試片置于一些特定位置，在這些試片可模擬零件有強度要求且必須進(jìn)行強度測試的區域位置,根據不同應用，齒輪的強化一般要求是強度范圍0.015～0.03（在等級“A”上），覆蓋率為100%～200%。
三種噴丸強化工藝
噴丸強化工藝有以下3種方式：離心力拋丸強化、壓縮空氣噴丸強化、混合式（噴嘴和拋頭）。
從產(chǎn)量方面考慮，大批量生產(chǎn)中，離心力拋丸強化優(yōu)于另外兩種方式。離心力拋丸強化工藝中，鋼丸在離心力的作用下從葉輪軸上的孔溢出到葉片上，再由高速轉動(dòng)的葉片沿固定角度拋出（圖3），單位時(shí)間內，拋丸丸流覆蓋的面積大于噴嘴噴丸，但拋丸強化的應用受限于待處理齒輪的尺寸，如果是強化小齒輪且齒根部面積狹小，就需要多個(gè)拋頭固定在不同角度，以達到所需的強化效果。壓縮空氣式噴丸強化必須利用多個(gè)噴嘴（圖4），對準齒面、齒根的特定部位，使丸流更集中、目標更確定，可達到精確強化的效果?；旌鲜絿娡鑿娀M管應用比較少，但它的優(yōu)勢在于在一臺設備上集合了拋丸強化的高產(chǎn)量和噴丸強化的高精確度和可控性等優(yōu)勢。
