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新能源電動車變速器斜齒輪及其制造方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510670842.2

申請日:

2015.10.19

公開號:

CN105234413A

公開日:

2016.01.13

當前法律狀態:

撤回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的視為撤回IPC(主分類):F16H 55/17申請公布日:20160113|||實質審查的生效IPC(主分類):B22F 3/16申請日:20151019|||公開
IPC分類號: B22F3/16; C22C38/54; F16H55/06; F16H55/17 主分類號: B22F3/16
申請人: 泰州市科誠汽車零配件有限公司
發明人: 徐小璟; 程繼貴; 錢軍; 秦永強; 徐迅; 劉樺; 時辰
地址: 225511江蘇省泰州市姜堰區橋頭工業集中區
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510670842.2

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2017.11.03|||2016.02.10|||2016.01.13

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的視為撤回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種新能源電動車變速器斜齒輪,是以粉末冶金為主體的盤狀齒輪體;齒輪體包括輪緣、輪輻、輪轂;輪輻低于輪緣端面,形成介于輪緣、輪轂之間的凹形環槽;輪轂的中心設有中心孔,中心孔內設有鍵槽,輪緣的圓周外壁上設有沿著中心孔中心軸線方向的齒;鍵槽槽底為圓弧形;進一步改進在于:輪緣、輪轂之間的凹形環槽內設有若干均布的筋板,筋板低于輪緣端面;齒表面設有耐磨復合層;本發明還公開了三種該新能源電動車變速器斜齒輪制造方法。本發明應力集中少,結構強度高,使用壽命長。

權利要求書

權利要求書
1.  一種新能源電動車變速器斜齒輪,是以粉末冶金為主體的盤狀齒輪體(1);所述齒輪體(1)包括輪緣(1.4)、輪輻(1.5)、輪轂(1.6);所述輪輻(1.5)低于輪緣(1.4)端面,形成介于輪緣(1.4)、輪轂(1.6)之間的凹形環槽;所述輪轂(1.6)的中心設有中心孔(1.1),中心孔(1.1)內設有鍵槽(1.2),輪緣(1.4)的圓周外壁上設有沿著中心孔(1.1)中心軸線方向的齒(1.3);其特征在于:所述鍵槽(1.2)槽底為圓弧形。

2.  根據權利要求1所述的新能源電動車變速器斜齒輪,其特征在于:所述輪緣(1.4)、輪轂(1.6)之間的凹形環槽內設有若干均布的筋板(1.7)。

3.  根據權利要求2所述的新能源電動車變速器斜齒輪,其特征在于:所述筋板(1.7)低于輪緣(1.4)端面。

4.  根據權利要求3所述的新能源電動車變速器斜齒輪,其特征在于:所述齒(1.3)表面設有耐磨復合層。

5.  根據權利要求4所述的新能源電動車變速器斜齒輪,其特征在于:所述耐磨復合層為稀土化合物復合層。

6.  權利要求1~3之一所述的新能源電動車變速器斜齒輪的制造方法,其特征在于:所述新能源電動車變速器斜齒輪配方以重量計,鎳粉1.75、鉬粉0.5、銅粉1.5、鉻粉1.7、錳粉1.0、石墨粉0.8、二氧化鈰0.2、硬脂酸鋅0.05﹪,其余為鐵粉,各組分之和為100﹪;對應的工藝為生坯密度7.5g/cm3,燒結溫度1200~1240℃,不經回火處理,它的屈服強度為575MPa,抗拉強度達到955MPa,硬度為98HRB,沖擊韌性為31.3J/cm2。

7.  權利要求1~3之一所述的新能源電動車變速器斜齒輪的制造方法,其特征在于:所述新能源電動車變速器斜齒輪配方以重量計,鎳粉1.75、鉬粉0.5、銅粉1.5、鉻粉1.7、錳粉1.0、石墨粉0.8、二氧化鈰0.2、硬脂酸鋅0.05﹪、二硫化鉬0.5﹪、稀土元素La0.6%,其余為鐵粉,各組分之和為100﹪;對應的工藝為生坯密度7.5g/cm3、燒結溫度1200-1240℃、不經回火處理,它的屈服強度為578MPa、抗拉強度達到962MPa、硬度為80-85HRA、沖擊韌性為58J/cm2。

8.  權利要求1~3之一所述的新能源電動車變速器斜齒輪的制造方法,其特征在于:所述新能源電動車變速器斜齒輪配方以重量計,鎳粉1.75、鉬粉0.5、銅粉1.5、鉻粉1.7、錳粉1.0、石墨粉0.8、二氧化鈰0.2、硬脂酸鋅0.05﹪、二硫化鉬0.5﹪、稀土元素La0.6%、硼2,其余為鐵粉,各組分之和為100﹪,經混料、壓制、燒結、加熱、熱鍛、后處理工序步驟制成。

9.  根據權利要求6所述的新能源電動車變速器斜齒輪的制造方法,其特征在于:所述配方中鉻和部分鐵是通過添加含有平均粒徑為4.65μm的微細顆粒Cr-Fe合金粉末達到重量比例。

10.  根據權利要求7所述的新能源電動車變速器斜齒輪的制造方法,其特征在于:所述配方中鉻和部分鐵是通過添加含有平均粒徑為4.65μm的微細顆粒Cr-Fe合金粉末達到重量比例。

說明書

說明書新能源電動車變速器斜齒輪及其制造方法
技術領域
本發明涉及一種發動機零部件及其制造方法,更具體地說,本發明涉及一種采用粉末冶金方法制造的新能源電動車變速器斜齒輪及其制造方法。
背景技術
新能源電動車變速器斜齒輪,是以粉末冶金為主體的盤狀齒輪體,齒輪體包括輪緣、輪輻、輪轂,輪輻低于輪緣端面,形成介于輪緣、輪轂之間的凹形環槽。輪轂的中心設有中心孔,中心孔內設有鍵槽,輪緣的圓周外壁上設有沿著中心孔中心軸線方向的齒。現有新能源電動車變速器斜齒輪輪轂中心孔內鍵槽槽底為平面,與鍵槽兩側壁形成尖角結構,這種結構容易產生應力集中,縮短新能源電動車變速器斜齒輪使用壽命。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足,提供一種能顯著減少輪轂中心孔內鍵槽槽底應力集中,延長使用壽命的新能源電動車變速器斜齒輪,本發明還提供了這種新能源電動車變速器斜齒輪的制造方法。
本發明通過下述技術方案實現技術目標。
新能源電動車變速器斜齒輪,是以粉末冶金為主體的盤狀齒輪體;所述齒輪體包括輪緣、輪輻、輪轂;所述輪輻低于輪緣端面,形成介于輪緣、輪轂之間的凹形環槽;所述輪轂的中心設有中心孔,中心孔內設有鍵槽,輪緣的圓周外壁上設有沿著中心孔中心軸線方向的齒;其改進之處在于:所述鍵槽槽底為圓弧形。
上述結構中,所述輪緣、輪轂之間的凹形環槽內設有若干均布的筋板。
上述結構中,所述筋板低于輪緣端面。
上述結構中,所述齒表面設有耐磨復合層。
上述結構中,所述耐磨復合層為稀土化合物復合層。
上述新能源電動車變速器斜齒輪的制造方法有三種:
方法一,所述新能源電動車變速器斜齒輪配方以重量計,鎳粉1.75、鉬粉0.5、銅粉1.5、鉻粉1.7、錳粉1.0、石墨粉0.8、二氧化鈰0.2、硬脂酸鋅0.05﹪,其余為鐵粉,各組分之和為100﹪;對應的工藝為生坯密度7.5g/cm3,燒結溫度1200~1240℃,不經回火處理,它的屈服強度為575MPa,抗拉強度達到955MPa,硬度為98HRB,沖擊韌性為31.3J/cm2。
進一步改進在于,上述配方中鉻和部分鐵是通過添加含有平均粒徑為4.65μm的微細顆粒Cr-Fe合金粉末達到重量比例。
方法二,所述新能源電動車變速器斜齒輪配方以重量計,鎳粉1.75、鉬粉0.5、銅粉1.5、鉻粉1.7、錳粉1.0、石墨粉0.8、二氧化鈰0.2、硬脂酸鋅0.05﹪、二硫化鉬0.5﹪、稀土元素La0.6%,其余為鐵粉,各組分之和為100﹪;對應的工藝為生坯密度7.5g/cm3、燒結溫度1200-1240℃、不經回火處理,它的屈服強度為578MPa、抗拉強度達到962MPa、硬度為80-85HRA、沖擊韌性為58J/cm2。
進一步改進在于,上述配方中鉻和部分鐵是通過添加含有平均粒徑為4.65μm的微細顆粒Cr-Fe合金粉末達到重量比例。
方法三,所述新能源電動車變速器斜齒輪配方以重量計,鎳粉1.75、鉬粉0.5、銅粉1.5、鉻粉1.7、錳粉1.0、石墨粉0.8、二氧化鈰0.2、硬脂酸鋅0.05﹪、二硫化鉬0.5﹪、稀土元素La0.6%、硼2,其余為鐵粉,各組分之和為100﹪,經混料、壓制、燒結、加熱、熱鍛、后處理工序步驟制成。
本發明與現有技術相比,具有以下積極效果:
1、輪轂中心孔內鍵槽槽底為圓弧形,可避免鍵槽槽底尖角結構產生的比較大的應力集中,延長本發明使用壽命。
2、輪緣、輪轂之間的凹形環槽內設有若干均布的筋板,可顯著增加本發明結構強度、剛性。
3、筋板低于輪緣端面,可減少加工面積。
4、齒表面設有耐磨復合層,可顯著提高齒的耐磨性,進一步延長本發明使用壽命。
5、本發明配方以重量計,鎳粉1.75、鉬粉0.5、銅粉1.5、鉻粉1.7、錳粉1.0、石墨粉0.8、二氧化鈰0.2、硬脂酸鋅0.05﹪,其余為鐵粉,各組分之和為100﹪。所制備的粉末冶金合金與未經優化的基體成分合金Fe.1.75Ni.0.5Mo.1.5Cu.0.5C相比,屈服強度提高175MPa、抗拉強度提高355MPa、硬度提高17HRB、沖擊韌性提高5J/cm2,解決了現有技術提高粉末冶金合金強韌性時制備成本高的問題。現有技術提高粉末冶金合金強韌性的措施的問題:添加昂貴的合金元素Ni或Mo,增加材料成本的問題;采用新的壓制或燒結工藝通常需要新的設備,設備投入高:增加后續處理工藝,則增加了生產周期,且成本往往較高。
6、本發明配方以重量計,鎳粉1.75、鉬粉0.5、銅粉1.5、鉻粉1.7、錳粉1.0、石墨粉0.8、二氧化鈰0.2、硬脂酸鋅0.05﹪、二硫化鉬0.5﹪、稀土元素La0.6%,其余為鐵粉,各組分之和為100﹪。配方中添加稀土元素La,能顯著提高所制成的粉末冶金的強度、沖擊韌性;添加二硫化鉬,起到良好的潤滑調節作用。所制備的粉末冶金合金屈服強度提高8MPa,抗拉強度提高12MPa,沖擊韌性提高26.7J/cm2,硬度從98HRB突變到80-85HRA。
7、本發明配方以重量計,鎳粉1.75、鉬粉0.5、銅粉1.5、鉻粉1.7、錳粉1.0、石墨粉0.8、二氧化鈰0.2、硬脂酸鋅0.05﹪、二硫化鉬0.5﹪、稀土元素La0.6%、硼2,其余為鐵粉,各組分之和為100﹪,所制備的粉末冶金合金顯著提高了耐腐蝕性能,使用壽命延長一倍以上。
8、本發明配方以重量計,鎳粉1.75、鉬粉0.5、銅粉1.5、鉻粉1.7、錳粉1.0、石墨粉0.8、二氧化鈰0.2、硬脂酸鋅0.05﹪,其余為鐵粉,各組分之和為100﹪,配方中鉻和部分鐵是通過添加含有平均粒徑為4.65μm的微細顆粒Cr-Fe合金粉末達到重量比例,所制備的粉末冶金合金抗拉強度提高257MPa,硬度從80-85HRA突變到31HRC。
9、本發明配方以重量計,鎳粉1.75、鉬粉0.5、銅粉1.5、鉻粉1.7、錳粉1.0、石墨粉0.8、二氧化鈰0.2、硬脂酸鋅0.05﹪、二硫化鉬0.5﹪、稀土元素La0.6%,其余為鐵粉,各組分之和為100﹪,配方中鉻和部分鐵是通過添加含有平均粒徑為4.65μm的微細顆粒Cr-Fe合金粉末達到重量比例,所制備的粉末冶金合金抗拉強度提高253MPa,硬度從81-87HRA突變到32HRC。
附圖說明
圖1為本發明結構示意圖。
圖2為圖1的左視圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明。
附圖所示的新能源電動車變速器斜齒輪,是以粉末冶金為主體的盤狀齒輪體1;齒輪體1包括輪緣1.4、輪輻1.5、輪轂1.6;輪輻1.5低于輪緣1.4端面,形成介于輪緣1.4、輪轂1.6之間的凹形環槽,輪緣1.4、輪轂1.6之間的凹形環槽內設有若干均布的筋板1.7,筋板1.7低于輪緣1.4端面。
輪轂1.6的中心設有中心孔1.1,中心孔1.1內設有鍵槽1.2,鍵槽1.2槽底為圓弧形。
輪緣1.4的圓周外壁上設有沿著中心孔1.1中心軸線方向的齒1.3,齒1.3表面設有耐磨復合層,耐磨復合層為稀土化合物復合層。
本發明齒輪體1材料制備的實施例如下:
實施例1:
以重量計,鎳粉1.75、鉬粉0.5、銅粉1.5、鉻粉1.7、錳粉1.0、石墨粉0.8、二氧化鈰0.2、硬脂酸鋅0.05﹪,其余為鐵粉,各組分之和為100﹪;對應的工藝為生坯密度7.5g/cm3,燒結溫度1200~1240℃,不經回火處理。
經檢測,所制成的粉末冶金合金的屈服強度為575MPa,抗拉強度達到955MPa,硬度為98HRB,沖擊韌性為31.3J/cm2。
實施例2:
實施例1配方中鉻和部分鐵是通過添加含有平均粒徑為4.65μm的微細顆粒Cr-Fe合金粉末達到重量比例。
經檢測,所制成的粉末冶金合金的抗拉強度達到1212MPa,硬度為31HRC。
實施例3:
以重量計,鎳粉1.75、鉬粉0.5、銅粉1.5、鉻粉1.7、錳粉1.0、石墨粉0.8、二氧化鈰0.2、硬脂酸鋅0.05﹪、二硫化鉬0.5﹪、稀土元素La0.6%,其余為鐵粉,各組分之和為100﹪;對應的工藝為生坯密度7.5g/cm3、燒結溫度1200-1240℃、不經回火處理。
經檢測,所制成的粉末冶金合金的屈服強度為578MPa、抗拉強度達到962MPa、硬度為80-85HRA、沖擊韌性為58J/cm2。
實施例4:
實施例3配方中鉻和部分鐵是通過添加含有平均粒徑為4.65μm的微細顆粒Cr-Fe合金粉末達到重量比例。
經檢測,所制成的粉末冶金合金的抗拉強度達到1215MPa,硬度為32HRC。
實施例5:
以重量計,鎳粉1.75、鉬粉0.5、銅粉1.5、鉻粉1.7、錳粉1.0、石墨粉0.8、二氧化鈰0.2、硬脂酸鋅0.05﹪、二硫化鉬0.5﹪、稀土元素La0.6%、硼2,其余為鐵粉,各組分之和為100﹪,經混料、壓制、燒結、加熱、熱鍛、后處理工序步驟制成。
經檢測,所制成的粉末冶金合金的屈服強度為577MPa、抗拉強度達到961MPa、硬度為81-87HRA、沖擊韌性為58J/cm2,使用壽命達2年。

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新能源 電動車 變速器 齒輪 及其 制造 方法
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