[其他]制造用于重型驅(qū)動(dòng)軸的環(huán)形齒輪的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 88100761
• 申請(qǐng)日: 1988-02-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN88100761A
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬治·溫菲爾德·沃爾默;阿爾文·莫頓·薩布羅弗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 伊頓公司
• 主分類號(hào): B23P15/14
• 分類號(hào): B23P15/14;B23F15/00
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 劉志平

本發(fā)明涉及用作環(huán)形齒輪，特別是用作重型卡車驅(qū)動(dòng)軸上準(zhǔn)雙曲面型、直齒傘齒型或螺旋傘齒型環(huán)形齒輪的制造方法，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及制造環(huán)形齒輪的方法，包括精密鍛造小余量環(huán)形齒輪鍛件，它在滲碳熱處理后在齒廊上進(jìn)行精磨，而不需要配磨環(huán)形齒輪和小齒輪組。

采用由小齒輪和環(huán)形齒輪構(gòu)成的齒輪組作為重型驅(qū)動(dòng)軸上的直角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，這作為先前的工藝是人們所熟悉的，這可參閱3，265，173、4，018，097、4，046，210、4，050，534和4，263，834號(hào)美國(guó)專利，還可參閱在1985年8月1日提交給本發(fā)明的代理人并經(jīng)許可的161，262號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)書(shū)以及841085號(hào)美國(guó)汽車工程師學(xué)會(huì)的論文，所有這些已公布的材料都在本發(fā)明中加以引用以供參考。這類齒輪組一般都屬于人們所熟悉的螺旋傘齒輪型或準(zhǔn)雙曲面齒輪型齒輪組，或則屬于其改進(jìn)或派生型齒輪組。

制造齒輪鍛件或齒輪毛坯并使其至少具有部分成形的齒形，這種鍛造方法，作為先前的工藝，特別是對(duì)于尺寸較小的傘齒輪如差動(dòng)小齒輪和側(cè)齒輪來(lái)說(shuō)，是人們所熟悉的，這可參閱3，832，763、4，050，283和4，590，782號(hào)美國(guó)專利，所有這些已公布的材料都在此加以引用以供參考。

將預(yù)成形件軋制成環(huán)形件的環(huán)形軋制法作為先前的工藝，也是人們所熟悉的，這可參看1，971，027、1，991，486、3，239，370、3，382，693和4，084，419號(hào)美國(guó)專利以及美國(guó)金屬學(xué)會(huì)的金屬手冊(cè)第8版第5卷第106和107頁(yè)“環(huán)形軋制”部分，所有這些已公布的材料都在此予以引用以供參考。

在以往，重型卡車的環(huán)形齒輪，由于尺寸較大，采用了這樣一種方法，其內(nèi)容是：鍛造成具有外周飛邊和中央邊料的齒輪毛坯，對(duì)鍛造的齒輪毛坯進(jìn)行切邊，對(duì)切邊后的齒輪毛坯進(jìn)行正火熱處理，對(duì)齒輪毛坯進(jìn)行較全面的粗加工，再在毛坯上最后切削加工出齒形，對(duì)表面和安裝孔進(jìn)行其他切削加工，進(jìn)行滲碳熱處理，使環(huán)形齒輪和小齒輪在研磨混合料中嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)以進(jìn)行研磨加工，再將環(huán)形齒輪和小齒輪配對(duì)存放，以使其只能彼此配對(duì)使用。

盡管先前用以制造重型卡車環(huán)形齒輪的工藝方法已采用多年，并用這種方法制造了環(huán)形齒輪和由環(huán)形齒輪和小齒輪構(gòu)成的齒輪組，但這種方法并不完全令人滿意，因?yàn)樵谶@種方法中，與環(huán)形齒輪的成品相比，所用的坯料量過(guò)多，這意味著材料和加熱的費(fèi)用過(guò)高，從齒輪毛坯上切削加工出齒形是一種既昂貴又費(fèi)時(shí)的工序，且切削加工出的齒輪也不具備材料變形加工出的齒形所特有的合意的晶粒流向特性，因而不能取得成形加工齒形的性能。此外，由于經(jīng)研磨的環(huán)形齒輪和小齒輪構(gòu)成的齒輪組只能配對(duì)使用，因此必須十分注意配對(duì)存放，環(huán)形齒輪和小齒輪中任一齒輪的損壞也會(huì)引起整個(gè)齒輪組的報(bào)廢。

用環(huán)形軋制件鍛造中空零件以節(jié)約材料，作為先前的工藝是人們所熟悉的。但這種方法通常只是在大量生產(chǎn)中比較經(jīng)濟(jì)，因?yàn)槊鞯沫h(huán)形軋制要求一個(gè)成形加工工序（在鍛壓機(jī)上或鍛錘上），以制成環(huán)形軋制用的預(yù)成形件。材料的節(jié)約以及與此有關(guān)的其他方面的節(jié)約還不足以使這種方法達(dá)到應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)水平，特別是對(duì)于較大和較貴的環(huán)形齒輪，其數(shù)量以及尺寸和比例的種類都與重型驅(qū)動(dòng)軸（即重型卡車、不在公路上行駛的施工車輛等所用驅(qū)動(dòng)軸）有關(guān)。這是因?yàn)樵谙惹暗墓に囍性谥圃祛A(yù)成形件時(shí)，如同大多數(shù)其他鍛造加工一樣，一般都須百分之百地充滿預(yù)成形模具的理論容量，因此每種不同尺寸的預(yù)成形件都需一個(gè)單獨(dú)的模具，而對(duì)于較小的批量來(lái)說(shuō)材料上的節(jié)約可能大于一般所需額外的預(yù)成形模具和壓力機(jī)調(diào)定工作所抵消的費(fèi)用。

本發(fā)明提供了一種制造重型車輛驅(qū)動(dòng)軸環(huán)形齒輪的方法，克服了或盡量消除了先前工藝的缺陷，這種方法從這種重型驅(qū)動(dòng)軸的較低產(chǎn)量、較多尺寸和比例的種類來(lái)看是經(jīng)濟(jì)合理的。這種方法與先前的工藝相比，可以節(jié)約大量的材料和能量，且不必進(jìn)行環(huán)形齒輪與配對(duì)小齒輪之間的研磨以制造由配對(duì)的環(huán)形齒輪和小齒輪構(gòu)成的齒輪組以致只能將環(huán)形齒輪作為與小齒輪相互研磨過(guò)的配對(duì)零件來(lái)使用。此外，在要環(huán)形軋制成鍛造用環(huán)形毛坯的鍛造予成形件的生產(chǎn)方面，不需對(duì)每種不同的預(yù)成形件分別制造各種不同的預(yù)成形鍛模。

上述目的是用鍛造小余量環(huán)形齒輪鍛件來(lái)達(dá)到的，該鍛件是用環(huán)形件軋制方法，體積受到精心控制的軋制環(huán)形鍛造毛坯來(lái)制造的。對(duì)小余量環(huán)形齒輪鍛件的幾個(gè)非齒形表面進(jìn)行機(jī)械加工，然后滲碳。滲碳熱處理后，最好用CBN（立方氮化硼）磨削方法磨削齒廊表面。取消了已有技術(shù)的磨配，配對(duì)磨合齒輪組的保管和噴丸硬化工序。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種新的改進(jìn)的制造重型驅(qū)動(dòng)軸的環(huán)形齒輪的方法。