[發明專利]一種齒輪合金軸及其制備方法

在審

• 申請號: 202110046751.7
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112901640A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 陳信華;袁賢君
• 申請（專利權）人: 溧陽市新力機械鑄造有限公司
• 主分類號: F16C3/02
• 分類號: F16C3/02;B22D19/00;C21C1/10;C21D1/30;C21D9/00;C22C33/08;C22C37/04;C22C37/08;C22C37/10
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 王光建

1.一種齒輪合金軸，包括長軸(1)和鑄件(2)，其特征在于：所述長軸(1)為多級階梯柱，并且長軸(1)的材質為45#鋼，所述鑄件(2)通過焊接的方式固定安裝在長軸(1)的一端外壁上，同時長軸(1)位于鑄接處的表面對稱開設有兩個用于提高抗扭矩力的定位凹孔(3)，并且鑄件(2)成型后于定位凹孔(3)處形成有與定位凹孔(3)形狀配合的定位凸起(4)。

2.根據權利要求1所述的一種齒輪合金軸，其特征在于：所述鑄件(2)為二級臺階柱，包括第一柱部(5)和第二柱部(6)，第一柱部(5)的外徑小于第二柱部(6)的外徑，定位凸起(4)位于第二柱部(6)的內側，同時第一柱部(5)的外徑為50-70mm，厚度為10-16mm，并且第二柱部(6)的外徑為75-90mm，厚度為15-20mm。

3.根據權利要求1所述的一種齒輪合金軸，其特征在于：所述定位凹孔(3)為外寬內窄的錐體結構，定位凹孔(3)的深度小于所在長軸(1)部位的半徑。

4.根據權利要求2所述的一種齒輪合金軸，其特征在于：所述齒輪合金軸由球墨鑄鐵材料制成，球墨鑄鐵材料中各化學組分的重量百分比為：碳3.2-3.5％、硅2.0-2.4％、錳0.06-0.8％、鎳1.3-1.6％、鉻0.4-0.6％、筒0.04-0.06％、P≤0.04％、S≤0.02％，余量為Fe和不可避免的雜質。

5.根據權利要求1-4所述的一種齒輪合金軸及其制備方法，其特征在于：所述齒輪合金軸的制備方法包括如下步驟：

1)原料熔煉：將各組分原料依次加入中頻感應電爐中，熔煉過程中保證鐵水溫度為1460-1480℃，制得化學成分合格的鐵液，然后進行靜置扒渣處理；

2)球化處理：在球化包內加入球化劑，在球化劑上覆蓋一層鐵粉，鐵粉上覆蓋孕育劑，孕育劑上覆蓋廢鋼片，緊實，沖入鐵水，鐵水溫度為1420-1430℃，完成球化處理和包內孕育處理后，隨后再加入孕育劑進行型內孕育；

3)鑄焊：在長軸鑄接處的表面鉆孔形成設計的定位凹孔，將長軸固定于模具的型腔中，再將鐵水澆注至模具的型腔中，得帶長軸的鑄件；

4)熱處理：將帶長軸的鑄件升溫至900-920℃，保溫2-4h，以4-6℃/min的速度降溫至650-700℃，保溫2-4h，空冷至室溫；將空冷后的鑄件升溫至900-920℃，以11-13℃/min的速度降溫至420-440℃，空冷至室溫后進行消除應力退火。

6.根據權利要求1所述的一種齒輪合金軸，其特征在于：所述長軸(1)位于鑄接處的表面對稱開設有一個用于提高抗扭矩力的定位凹孔(3)，定位凹孔(3)為貫穿長軸(1)的柱形孔，且定位凹孔(3)的中心軸線與長軸(1)的中心軸線垂直交接，鑄件(2)內部的定位凸起(4)兩端均與內孔壁連為一體。

7.根據權利要求1所述的一種齒輪合金軸，其特征在于：所述長軸(1)為垂直工作的齒輪合金軸時，長軸(1)靠近定位凹孔(3)的一側內部開設有橢圓形導液腔(7)，導液腔(7)的兩端側壁上對應開設有一對出液孔(8)，并且出液孔(8)的兩端和長軸(1)的外壁連通在一起，同時導液腔(7)靠近定位凹孔(3)的一側設置有矩形儲液腔一(10)，儲液腔一(10)通過導液腔道(11)和導液腔(7)連通在一起，并且儲液腔一(10)遠離導液腔(7)的一側壁上連通有進液孔(12)，進液孔(12)從長軸(1)的側壁伸出，并且進液孔(12)的外壁上設置有密封槽，密封槽內螺紋安裝有密封塞(13)。