一種汽車平衡軸斜齒輪及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車平衡軸斜齒輪及其制備方法，該汽車平衡軸斜齒輪，為粉末冶金平行軸斜齒輪，包括設(shè)置與齒體中心的裝配孔，以及設(shè)在齒體外緣的斜齒；所述的斜齒的螺旋角＞20°本發(fā)明的平衡軸斜齒輪，有效解決生產(chǎn)高硬度的大螺旋角高密度粉末冶金斜齒輪制取問題。填補(bǔ)了高性能粉末冶金斜齒輪空白。具有成型生坯密度高，螺旋角大，成品的硬度高耐磨性高的優(yōu)勢，保證壓出的生坯齒螺旋角達(dá)到25°，齒部硬度達(dá)到HRC50～55，粉末生坯齒部密度達(dá)到7.2g/cm3以上。
【專利說明】
_種汽車平衡軸斜齒輪及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明粉末冶金汽車零部件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車平衡軸斜齒輪及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]斜齒輪在傳遞運(yùn)動(dòng)以及動(dòng)力的時(shí)候，具有傳動(dòng)比穩(wěn)定，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠，傳動(dòng)效率高，噪音小的優(yōu)點(diǎn)，在各種機(jī)器、汽車、鐘表、儀表、電器等行業(yè)中被廣泛使用。
[0003]目前粉末冶金斜齒輪，普遍密度低(7.1g/cm3以下)，硬度低(HRC35?45)，螺旋角較小(20°以下)。在汽車平衡軸高速(點(diǎn)火瞬間4500轉(zhuǎn)以上)低載荷運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，這種普通粉末冶金斜齒輪還不能使用，在強(qiáng)度和抗磨損能力方面還達(dá)不到使用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種汽車平衡軸斜齒輪，具有高強(qiáng)度和抗磨損能力，滿足使用需求。本發(fā)明的另一目的是提供上述汽車平衡軸斜齒輪的制備方法。
[0005]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種汽車平衡軸斜齒輪，為粉末冶金平行軸斜齒輪，包括設(shè)置與齒體中心的裝配孔，以及設(shè)在齒體外緣的斜齒;所述的斜齒的螺旋角>20°
所述的斜齒的螺旋角為25°。
[0006]所述的平衡軸斜齒輪，齒部密度7.2g/cm3 MIN，其余密度7.0g/cm3 MIN，表層硬度:HRC50?55。
[0007]—種制備汽車平衡軸斜齒輪的方法，工藝為:成形—燒結(jié)—機(jī)加工—熱處理—精機(jī)加工—磨齒—壓軸；其中，成型采用粉末成型機(jī)550T，成型壓制壓力為300T，粉末冶金原料加熱100°C，陰模加熱100°C;陰模齒螺旋角25°;采用主動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)進(jìn)行:上沖下壓進(jìn)入陰模時(shí)，上沖外圈有間隙配合的內(nèi)螺旋齒形導(dǎo)向套，導(dǎo)向套端面壓貼陰模表面，此時(shí)，上沖在導(dǎo)向套的作用下旋轉(zhuǎn)進(jìn)入陰模，壓制產(chǎn)品。
[0008]所述的制備汽車平衡軸斜齒輪的方法，平行軸斜齒輪的粉末冶金元素組成為:銅:I?I.5%，鎳:1?I.5%，鉬:0.7?I.5%，碳:0.3?0.8%，雜質(zhì):2%最大，鐵:余量。
[0009 ]所述的制備汽車平衡軸斜齒輪的方法，燒結(jié):溫度1120 °C ± 1 °C，網(wǎng)帶速度:120 土I Omm/min，燒結(jié)氣氛:氨分解保護(hù)氣氛;產(chǎn)品燒結(jié)硬度HRB90以上。
[0010]所述的制備汽車平衡軸斜齒輪的方法，機(jī)加工:機(jī)床CNC，轉(zhuǎn)速800?1000r/min，車削量0.lmm/r，進(jìn)給量0.05mm/min，車刀CBN，去除多余材料，保證尺寸。
[0011 ]所述的制備汽車平衡軸斜齒輪的方法，熱處理:溫度890°C ,CPl.1，氨氣流量:6m3/h，時(shí)間:2h，油溫100 °C，延遲溫度870 °C，CPI.I，時(shí)間20min，回火溫度130 °C，時(shí)間Ih;油品:快速淬火油;產(chǎn)品表面硬度達(dá)到HRC50?55。
[0012]所述的制備汽車平衡軸斜齒輪的方法，精機(jī)加工:機(jī)床CNC，轉(zhuǎn)速1000?1200r/m i n，車削量0 ? 0 5mm/r，進(jìn)給量0 ? 0 2mm/m i n;車刀CBN，車削內(nèi)孔作為磨削外齒基準(zhǔn)，保證內(nèi)孔與外齒同心度。
[0013]所述的制備汽車平衡軸斜齒輪的方法，磨齒:精密磨床，齒形磨刀;精密磨削后，產(chǎn)品齒形精度達(dá)到DIN6級以上。
[0014]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的平衡軸斜齒輪，采用獨(dú)創(chuàng)的原材料組分，從設(shè)計(jì)上保證高耐磨性(熱處理后HRC50以上達(dá)到使用要求)。成型時(shí)采用溫模(陰模加熱)溫粉(粉末加熱)工藝，在高噸位壓力下，使粉末生坯齒部密度達(dá)到7.2g/cm3以上，成型模具陰模型腔齒螺旋角為25°，保證壓出的生坯齒螺旋角達(dá)到25°，上沖旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用主動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，大大降低了陰模齒部的受壓，保證陰模的使用壽命;熱處理采用特定參數(shù)的工藝條件 (碳氮共滲)，使齒部硬度達(dá)到HRC50?55,保證齒部高耐磨性。本發(fā)明具有成型生坯密度高， 螺旋角大，成品的硬度高耐磨性高的優(yōu)勢，有效解決生產(chǎn)高硬度的大螺旋角高密度粉末冶金斜齒輪制取問題。填補(bǔ)了高性能粉末冶金斜齒輪空白。【附圖說明】
[0015]圖1是汽車平衡軸斜齒輪的主視圖；圖2是圖1的A-A向剖視圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。實(shí)施例是為說明而非限制本發(fā)明。本領(lǐng)域中任何普通技術(shù)人員能夠理解這些實(shí)施例不以任何方式限制本發(fā)明，可做適當(dāng)?shù)男薷亩贿`背本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和偏離本發(fā)明的范圍。[0〇17] 實(shí)施例1汽車平衡軸斜齒輪，如圖1和圖2所示，為粉末冶金平行軸斜齒輪，包括設(shè)置與齒體中心的裝配孔1，以及設(shè)在齒體外緣的斜齒2。該粉末冶金平行軸斜齒輪的粉末冶金元素(質(zhì)量百分比)組成為:銅:1?1 ? 5%，鎳:1?1 ? 5%，鉬:0 ? 7?1 ? 5%，碳:0 ? 3?0 ? 8%，雜質(zhì):2%最大，鐵:余量。
[0018]該粉末冶金平行軸斜齒輪的制備工藝為:成形4燒結(jié)4機(jī)加工4熱處理磨削基準(zhǔn))精機(jī)加工4磨齒4壓軸。
[0019]其中，成型:粉末成型機(jī)550T，成型壓制壓力300T，粉末加熱100°C，陰模加熱100 °C;陰模齒螺旋角25°;上沖旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用主動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu):上沖下壓進(jìn)入陰模時(shí)，上沖外圈有間隙配合的內(nèi)螺旋齒形導(dǎo)向套，導(dǎo)向套端面壓貼陰模表面，此時(shí)，上沖在導(dǎo)向套的作用下旋轉(zhuǎn)進(jìn)入陰模，壓制產(chǎn)品，陰模齒部受力較小，陰模使用壽命較高。而現(xiàn)有的普通旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)操作為:上沖無導(dǎo)向套，上沖進(jìn)入陰模，陰模固定，上沖沿著陰模螺旋角旋轉(zhuǎn)進(jìn)入陰模型腔內(nèi)， 陰模齒受力較大，陰模齒易損壞，這種機(jī)構(gòu)只能成型小螺旋角，低密度的斜齒輪。
[0020]燒結(jié):溫度1120 °C ± 10 °C，網(wǎng)帶速度:120 ± 10mm/min，燒結(jié)氣氛:氨分解保護(hù)氣氛。 產(chǎn)品燒結(jié)硬度HRB90以上。[0021 ] 機(jī)加工:機(jī)床CNC，轉(zhuǎn)速800?1000r/min，車削量0 ? lmm/r，進(jìn)給量0 ? 05mm/min，車刀 CBN，去除多余材料，保證尺寸。[〇〇22] 熱處理:溫度890°C，CP(碳勢)1.1，氨氣流量:6m3/h，時(shí)間:2H，油溫100°C，延遲溫度870°C，CP(碳勢)1.1，時(shí)間20min，回火溫度130°C，時(shí)間lh。油品:快速淬火油。產(chǎn)品表面硬度達(dá)到HRC50?55。[〇〇23] 精機(jī)加工:機(jī)床CNC，轉(zhuǎn)速1000?1200r/min，車削量0.05mm/r，進(jìn)給量0.02mm/min。 車刀CBN，車削內(nèi)孔作為磨削外齒基準(zhǔn)，保證內(nèi)孔與外齒同心度。[〇〇24]磨齒:精密磨床，齒形磨刀。精密磨削后，產(chǎn)品齒形精度達(dá)到DIN6級以上。[〇〇25]壓軸:將產(chǎn)品過盈壓在平衡軸上。[〇〇26] 對制備出的成品進(jìn)行檢測，密度:齒部7.2g/cm3 MIN，其余7.0g/cm3 MIN，表層硬度:HRC50?55;具有高強(qiáng)度和抗磨損能力，能滿足使用需求。
[0027]雖然本發(fā)明已按照上述【具體實(shí)施方式】做了描述，但是本發(fā)明的發(fā)明思想并不僅限于此發(fā)明，任何運(yùn)用本發(fā)明思想的改裝，都將納入本專利專利權(quán)保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車平衡軸斜齒輪，其特征在于，為粉末冶金平行軸斜齒輪，包括設(shè)置與齒體中心的裝配孔(1)，以及設(shè)在齒體外緣的斜齒(2);所述的斜齒(2)的螺旋角>20°。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車平衡軸斜齒輪，其特征在于，所述的斜齒(2)的螺旋角為25。。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車平衡軸斜齒輪，其特征在于，所述的平衡軸斜齒輪，齒部密度7.2g/cm3 MIN，其余密度7.0g/cm3 MIN，表層硬度:HRC50?55。4.一種制備權(quán)利要求1所述的汽車平衡軸斜齒輪的方法，其特征在于，工藝為:成形—燒結(jié)—機(jī)加工—熱處理—精機(jī)加工—磨齒—壓軸;其中，成型采用粉末成型機(jī)550T，成型壓制壓力為300T，粉末冶金原料加熱100°C，陰模加熱100°C ；陰模齒螺旋角25° ;上沖旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用主動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu):上沖下壓進(jìn)入陰模時(shí)，上沖外圈有間隙配合的內(nèi)螺旋齒形導(dǎo)向套，導(dǎo)向套端面壓貼陰模表面，此時(shí)，上沖在導(dǎo)向套的作用下旋轉(zhuǎn)進(jìn)入陰模，壓制產(chǎn)品。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備汽車平衡軸斜齒輪的方法，其特征在于，平行軸斜齒輪的粉末冶金元素組成為:銅:I?1.5%，鎳:I?1.5%，鉬:0.7?1.5%，碳:0.3?0.8%，雜質(zhì):2%最大，鐵:余量。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備汽車平衡軸斜齒輪的方法，其特征在于，燒結(jié):溫度1120°C ± 10°C，網(wǎng)帶速度:120 土 10mm/min，燒結(jié)氣氛:氨分解保護(hù)氣氛;產(chǎn)品燒結(jié)硬度HRB90以上。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備汽車平衡軸斜齒輪的方法，其特征在于，機(jī)加工:機(jī)床CNC，轉(zhuǎn)速800?1000r/min，車削量0.lmm/r，進(jìn)給量0.05mm/min，車刀CBN，去除多余材料，保證尺寸。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備汽車平衡軸斜齒輪的方法，其特征在于，熱處理:溫度890°C，CPl.1，氨氣流量:6m3/h，時(shí)間:2h，油溫100°C，延遲溫度870 °C，CPl.1，時(shí)間20min，回火溫度1300C，時(shí)間Ih;油品:快速淬火油;產(chǎn)品表面硬度達(dá)到HRC50?55。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備汽車平衡軸斜齒輪的方法，其特征在于，精機(jī)加工:機(jī)床CNC，轉(zhuǎn)速1000?1200r/min，車削量0.05mm/r，進(jìn)給量0.02mm/min;車刀CBN，車削內(nèi)孔作為磨削外齒基準(zhǔn)，保證內(nèi)孔與外齒同心度。10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備汽車平衡軸斜齒輪的方法，其特征在于，磨齒:精密磨床，齒形磨刀;精密磨削后，產(chǎn)品齒形精度達(dá)到DIN6級以上。
【文檔編號(hào)】F16H55/17GK106051115SQ201610626760
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月3日
【發(fā)明人】徐海, 胡云峰, 鄔全, 郭益山, 曹玉海
【申請人】揚(yáng)州意得機(jī)械有限公司