本文關(guān)鍵詞：Zr基非晶合金微齒輪成形及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：微型齒輪作為MEMS器件的重要組成部分，目前正在朝著復雜化和微型化方向發(fā)展，其結(jié)構(gòu)的精度和可靠性問題也隨之變得越來越突出。非晶合金作為一種性能優(yōu)良的材料，顯示出其在微納制備領(lǐng)域的巨大應用前景。本文以Zr基非晶合金作為研究材料，探索了微齒輪超塑性成形工藝，并對所制備微齒輪進行檢測，實現(xiàn)了微尺度下齒輪裝配及高速運轉(zhuǎn)。主要研究內(nèi)容如下： （1）在220K/min升溫速率下，研究了Zr基非晶合金最佳成形溫度區(qū)間以及保壓時間對形變量的影響。之后通過統(tǒng)計實驗研究了硅模具破碎原因，并配置夾具減小了超塑性成形過程中硅模具破碎概率。采用研究所得出的工藝參數(shù)，成形出輪廓清晰、齒形完整且依然保持非晶態(tài)的微齒輪。之后設(shè)計套刻工藝，制備出齒形完整的雙層非晶齒輪。 （2）利用共聚焦顯微鏡對微齒輪的厚度、端面傾斜角度及表面粗糙度進行檢測，從而驗證微齒輪形貌滿足其使用要求。并利用原位納米力學測試系統(tǒng)測得了微齒輪的硬度及楊氏模量，以及不同加載速率下的載荷—位移圖，，通過分析該圖，得出加載速率一定時，在較高加載速率下，微齒輪更容易產(chǎn)生變形。 （3）研究了微型齒輪系裝配工藝并設(shè)計裝配方案。應用微型步進電機作為動力機構(gòu)，搭建三自由度微動平臺，實現(xiàn)了驅(qū)動輪與微齒輪系之間嚙合運轉(zhuǎn)。進行長時間高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)檢測，分別觀察了運轉(zhuǎn)10h及100h后微齒輪磨損情況。之后將硅齒輪和非晶齒輪進行嚙合運轉(zhuǎn)，比較了不同材料嚙合情況下潤滑油液殘余物能譜圖，并通過沖擊試驗，驗證了非晶合金良好的力學性能。 本文研究了Zr基非晶合金微齒輪成形工藝，并對所制備微齒輪進行性能檢測，裝配出可用于連續(xù)高速運轉(zhuǎn)的微型齒輪系，為非晶合金微齒輪的制備及在微納領(lǐng)域的應用提供工藝指導。
【關(guān)鍵詞】：非晶合金 微齒輪 超塑性微成形 性能檢測 微傳動平臺
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TG139.8;TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-17
• 1.1 課題來源8
• 1.2 課題目的及意義8-9
• 1.3 非晶合金的發(fā)展及應用9-15
• 1.4 文章主要內(nèi)容15-17
• 2 Zr 基非晶合金微齒輪成形研究17-31
• 2.1 引言17
• 2.2 非晶合金微齒輪成形工藝研究17-24
• 2.3 非晶合金微型直齒輪成形及 XRD 檢測24-27
• 2.4 雙層微型齒輪模具制備及齒輪成形27-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 3 Zr 基非晶合金微齒輪性能研究31-48
• 3.1 非晶合金微齒輪形貌檢測31-34
• 3.2 非晶合金微齒輪機械性能檢測34-37
• 3.3 非晶合金微齒輪傳動平臺37-42
• 3.4 非晶合金微齒輪高速運轉(zhuǎn)性能檢測42-44
• 3.5 非晶合金微齒輪與硅齒輪嚙合運轉(zhuǎn)分析44-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 4 總結(jié)與展望48-50
• 4.1 全文總結(jié)48-49
• 4.2 工作展望49-50
• 致謝50-51
• 參考文獻51-58
• 附錄Ⅰ 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文和專利58

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 馮亞林,李莉,李霽紅,郝一龍;MEMS可靠性技術(shù)[J];微納電子技術(shù);2002年03期

  本文關(guān)鍵詞：Zr基非晶合金微齒輪成形及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：407722