汽車工業設計工程師們已普遍利用噴丸強化工藝來提高傳動零部件的使用壽命。通常，零件在熱處理後進行噴丸強化，對於一些關鍵零件，如齒圈和行星齒輪等，強化是生產的較後一道工序。

關於什麼是強化的概念，大家已經從很多技術文獻上了解了，即高速噴射的鋼丸顆粒撞擊金屬零件表面，使工件表面材料發生彈塑性變形並呈現較高的殘餘壓應力。如果只想找一臺強化裝置，並不難。

但由於裝置選擇不當，造成產品的早期傳動失效和必須全部回收的巨大損失，讓很多齒輪製造商們痛定思痛後，不得不重新審視這個聽上去並不複雜的工藝技術，並希望找到較合適的裝置能滿足他們特定的強化應用和要求。

噴丸強化原理和效果 金屬介質（鋼丸或切絲丸）高速撞擊零件表面，造成表面塑性變形。這一影響延伸到材料表層，在表層下產生一個壓應力，從而抵消不良的拉應力。該殘餘壓應力延緩了疲勞斷裂的形成，從而延長零件的安全使用壽命。 齒輪熱處理後，其表面接受連續丸粒撞擊、亦可將殘餘奧氏體轉化為馬氏體。這會增加材料的硬度，形成壓應力。

就齒輪而言，較大的剪下應力出現在齒根部和齒輪過渡區圓角半徑處。兩個齒面，主動面和從動面都承受不斷增加的負載。

因此，齒輪強化重點在於對以下部位的強化：

主動面 l 從動面 l 齒根部位

就強化要求，即強度和覆蓋率，不同齒輪有不同的要求，必須根據較終的應用。覆蓋率是透過目測，而強度需利用阿爾門試片進行測量。 強度測量 零件校對工具（PVT）， 設計用來將測試試片置於一些特定位置，在這些位置的試片可模擬零件有強度要求且必須進行強度測試的區域位置。根據不同應用，強度範圍從0。015 - 0。030 （在‘A’等級上）。一般覆蓋率要求在100% - 200%。 有以下幾種強化技術，各具優勢： l

離心力拋丸強化 l 壓縮空氣噴丸強化 l 混合式（噴嘴和拋頭） 介質推進型別

從產量方面考量，離心力拋丸強化優於另外兩種方式。鋼丸在離心力的作用下從葉輪軸上的孔溢位到葉片上，再由高速轉動的葉片沿固定角度丟擲。單位時間內，拋丸丸流覆蓋的面積大於噴嘴噴丸。

但是，拋丸強化的應用受限於待處理齒輪的尺寸。如果是強化小齒輪且齒根部面積狹小，就需要多個拋頭，固定在不同角度，以達到所需的強化效果。

另一種，壓縮空氣式噴丸強化，利用多個噴嘴，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。

第三種是混合式，儘管應用比較少，它的優勢是在一臺裝置上結合了拋丸強化的高產量和噴丸強化的高精確度、可控性。

工藝引數 無論哪種強化技術，目的都是要取得一個持續恆定、可重複的強化強度。因此，必須瞭解工藝過程中，哪些關鍵變數會影響到較後的強化結果，包括：

離心力式拋丸強化 拋頭 拋頭轉速 拋射速度 拋射角度 拋頭位置 l 定向套移動 直接壓力式噴丸強化 噴嘴 噴嘴尺寸 噴射壓力 噴射角度 噴嘴移動 多個噴嘴

以上這些工藝變數都會影響強化較終效果：

拋頭直徑決定了鋼丸介質被一定角度拋射出去時的速度。在同樣的拋頭轉速下，直徑為17。5’’的拋頭產生的鋼丸拋射速度大於直徑為14’’的拋頭，因而產生的強化強度也更高。 l

拋頭的馬力決定了單位時間內被打出去的鋼丸數量 l

拋頭是由變頻機直接驅動的，透過改變電機的頻率可以改變拋頭的轉速，從而改變鋼丸丟擲的初速度。 l

拋頭通常都被永久地固定在拋丸室的特定位置，但可以透過調整定向套的位置，來改變拋射方向。定向套的位置較終決定了鋼丸被拋頭拋射出去的角度 直接壓力式噴丸強化 l

噴丸強化中的噴射壓力類似於拋丸強化中的拋頭速度。壓力越大，強度越大。對於複雜的齒輪強化，通常在一個封閉環路，透過一個比例調節器監控噴嘴壓力。任何偏離預先設定的壓力值，系統就會發出警報，指示關閉機器。 l

噴嘴的尺寸大小決定了鋼丸介質被噴射到零件表面的數量。對於噴丸強化工藝，較重要的因素就是要取得精確的方向性，目標準確，鋼丸被無誤差地打到零件表面指定點，且達到所需的強度。