[發(fā)明專利]一種高耐久度精密齒輪及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811276407.1
• 申請(qǐng)日: 2018-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111120625A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳濤;許向陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北威能達(dá)傳動(dòng)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F16H55/17
• 分類號(hào): F16H55/17;C22C29/00;C23C8/38
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及到一種高耐久度精密齒輪及其制備方法，屬于軌道機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。一種高耐久度精密齒輪，由模數(shù)0.2以下的齒輪構(gòu)成，該模數(shù)0.2以下的齒輪由體積比為70％以上的六硼化硅復(fù)合碳化硅陶瓷質(zhì)金屬組織形成，六硼化硅復(fù)合碳化硅陶瓷質(zhì)金屬組織由Si、C、B、Fe、Al、Sn、Zn中的任意一種或兩種以上元素構(gòu)成，其制備方法包括(1)零件制備；(2)前清洗；(3)零件裝夾；(4)裝爐；(5)真空輝光離子滲氮；(6)隨爐冷卻。本發(fā)明的目的在于提供一種高耐久度精密齒輪及其制備方法，制備方法簡(jiǎn)單，制備得到的高耐久度精密齒輪強(qiáng)度高，制備過(guò)程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，采用的原料無(wú)毒無(wú)害，環(huán)保無(wú)污染。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到一種高耐久度精密齒輪及其制備方法，屬于軌道機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，齒輪傳動(dòng)通常由設(shè)置在不同軸上的齒輪互相嚙合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，直接與電機(jī)輸出軸連接的齒輪通常稱為主動(dòng)輪，與主動(dòng)輪嚙合的齒輪稱為從動(dòng)輪，從動(dòng)輪軸心的傳動(dòng)軸為從動(dòng)軸。在長(zhǎng)時(shí)間使用之后，高耐久度精密齒輪的壽命會(huì)縮短，因此高耐久度精密齒輪的性能如強(qiáng)度、耐久程度、抗拉伸能力、硬度和表面光滑程度都能影響高耐久度精密齒輪的使用壽命，特別是在長(zhǎng)期使用發(fā)生嚴(yán)重磨損的時(shí)候，齒輪的強(qiáng)度等性能都會(huì)呈現(xiàn)一定程度的下降，因此，如何在制備時(shí)就能得到高強(qiáng)度、高耐久程度、高抗拉伸能力、高硬度和高表面光滑程度的高耐久度精密齒輪是社會(huì)所需的研究方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高耐久度精密齒輪及其制備方法，制備方法簡(jiǎn)單，制備得到的高耐久度精密齒輪強(qiáng)度高，制備過(guò)程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，采用的原料無(wú)毒無(wú)害，環(huán)保無(wú)污染。

本發(fā)明提供一種高耐久度精密齒輪，由模數(shù)0.2以下的齒輪構(gòu)成，該模數(shù)0.2以下的齒輪由體積比為70％以上的六硼化硅復(fù)合碳化硅陶瓷質(zhì)金屬組織形成，所述六硼化硅復(fù)合碳化硅陶瓷質(zhì)金屬組織由Si、C、B、Fe、Al、Sn、Zn中的任意一種或兩種以上元素構(gòu)成。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，其以300℃/秒以上107℃/秒以下的冷卻速度形成。

本發(fā)明還提供一種高耐久度精密齒輪的制造方法，包括以下步驟：(1)零件制備：將20-35份Si、30-40份C、5-10份B、20-25份Fe、5-10份Al、5-10份Sn、5-10份Zn熔融共混，制備成六硼化硅復(fù)合碳化硅陶瓷質(zhì)金屬組織，對(duì)42CrMoH或35CrMo坯料加入六硼化硅復(fù)合碳化硅陶瓷質(zhì)金屬組織使坯料硬度達(dá)到36-40HRC，然后將坯料機(jī)加工為齒輪零件；

(2)前清洗：對(duì)裝入料筐內(nèi)的齒輪零件進(jìn)行清洗，清除齒輪零件表面殘留的污物；

(3)零件裝夾：將一件以上的齒輪零件采用工裝裝夾成齒輪組合件，使工裝夾持住齒輪零件的兩個(gè)端平面；

(4)裝爐：將步驟(3)中的齒輪組合件均勻地呈封閉的圓環(huán)狀布置在陰極盤上，并蓋上爐罩；

(5)真空輝光離子滲氮：采用階梯升溫保溫方式逐漸將齒輪零件升溫到滲氮工藝溫度，且自室溫升溫到滲氮工藝溫度的時(shí)間控制在3.5-4小時(shí)；

(6)隨爐冷卻：滲氮結(jié)束后，齒輪零件在真空狀態(tài)下隨爐冷卻，且在爐內(nèi)溫度小于等于95℃時(shí)開(kāi)爐。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明的六硼化硅復(fù)合碳化硅陶瓷質(zhì)金屬組織具有優(yōu)良的強(qiáng)度、韌性和耐磨性能，不容易磨損齒輪，而且物料附著性小，可以提高齒輪的抗磨損性能，延長(zhǎng)精密齒輪的使用壽命

2、本發(fā)明的高耐久度精密齒輪對(duì)外部應(yīng)力具有強(qiáng)的結(jié)構(gòu)，因此難以產(chǎn)生裂紋、缺口，進(jìn)而形狀精度優(yōu)越，故信賴性高，作為產(chǎn)品的耐久壽命大范圍地提高。

3、本發(fā)明的制備方法沒(méi)有各部件的組裝工序，而能夠一體成形，故能夠減少制備工序步驟，進(jìn)而無(wú)需組裝精度的研究。