[發明專利]復合齒輪以及制造這種齒輪的方法

有效

• 申請號: 201710068256.X
• 申請日: 2017-02-07
• 公開（公告）號: CN107178600B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 約翰·J·懷特;保羅·W·約翰遜;埃里克·M·約翰遜;杰里米·J·瓦格納;羅曼·西塞克
• 申請（專利權）人: 迪爾公司
• 主分類號: F16H55/17
• 分類號: F16H55/17;B23P15/14
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 汪洋

1.一種齒輪，所述齒輪包括：

由第一材料形成的內部部分；

由第二材料形成的外部部分，所述第二材料熔化和固化到所述內部部分上，其中，所述第一材料為低碳鋼并且所述第二材料為高碳鋼，內部部分和外部部分形成中間制品；以及

多個齒，所述多個齒通過直接能量沉積工藝在所述第二材料根據中間制品的設計模型已經固化之后形成在所述外部部分中，

第三材料，所述第三材料熔化和固化到所述第二材料上，在所述第三材料固化之后，所述多個齒至少部分地形成在所述第三材料中，

所述第二材料為所述第一材料和所述第三材料的合金。

2.根據權利要求1所述的齒輪，其中所述多個齒的一部分由第二材料形成并且所述多個齒的一部分由所述第三材料形成。

3.根據權利要求1所述的齒輪，其中所述多個齒的齒根由所述第二材料形成并且所述多個齒的齒頂由所述第三材料形成。

4.根據權利要求1所述的齒輪，其中所述多個齒的齒芯由所述第二材料形成并且所述多個齒的表面部分由所述第三材料形成。

5.根據權利要求1所述的齒輪，進一步包括：

熔化和固化到所述第二材料上的第三材料，所述多個齒的內部部分形成在第二材料中，并且所述多個齒的外部部分形成在所述第三材料中。

6.根據權利要求1所述的齒輪，其中所述合金為均勻的金屬合金。

7.根據權利要求1所述的齒輪，其中在所述第一材料和所述第三材料之間按照所述第一材料和所述第三材料的比例形成所述第二材料，所述比例在徑向方向上變化。

8.一種形成齒輪的方法，包括：

由第一材料形成齒輪的內部部分；

在所述第一材料上熔化第二材料并且將熔化的第二材料固化以形成所述齒輪的外部部分，內部部分和外部部分形成中間制品；以及

根據中間制品的設計模型通過直接能量沉積工藝在所述第二材料已經固化之后在所述齒輪的外部部分中形成齒，

第三材料熔化和固化到所述第二材料上，在所述第三材料固化之后，多個齒至少部分地形成在所述第三材料中，

所述第二材料為所述第一材料和所述第三材料的合金。

9.根據權利要求8所述的方法，其中進一步包括，在所述外部部分中形成齒之前，將第三材料熔化并且將熔化的第三材料固化到所述第二材料上的步驟。

10.根據權利要求8所述的方法，其中在在所述齒輪的外部部分中形成齒之后，所述方法進一步包括：

在所述第二材料上熔化第三材料并且固化熔化的第三材料。

11.根據權利要求8所述的方法，進一步包括：

熱處理所述第二材料；

熔化第三材料；以及

在熱處理的第二材料上固化熔化的第三材料。

12.根據權利要求8所述的方法，進一步包括：

提供粉末形式的第二材料。

13.根據權利要求8所述的方法，其中所述第二材料包括都為粉末形式的兩個不同的材料。

14.根據權利要求8所述的方法，進一步包括：

提供線材形式的第二材料。

15.根據權利要求8所述的方法，進一步包括：

使用激光、等離子體、電子束和電弧中的至少一種熔化所述第二材料。

16.根據權利要求8所述的方法，進一步包括：

熔化第三材料；以及

將熔化的所述第三材料固化到所述第二材料上；

其中所述第二材料的熔化包括形成所述第一材料和所述第三材料的均勻的金屬合金。

17.根據權利要求16所述的方法，進一步包括：

按照第一材料和第三材料的比例熔化和固化所述第二材料，所述比例沿徑向方向變化。