新能源电动车变速器斜齿轮及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发动机零部件及其制造方法，更具体地说，本发明涉及一种采用粉末冶金方法制造的新能源电动车变速器斜齿轮及其制造方法。
【背景技术】
[0002]新能源电动车变速器斜齿轮，是以粉末冶金为主体的盘状齿轮体，齿轮体包括轮缘、轮辐、轮毂，轮辐低于轮缘端面，形成介于轮缘、轮毂之间的凹形环槽。轮毂的中心设有中心孔，中心孔内设有键槽，轮缘的圆周外壁上设有沿着中心孔中心轴线方向的齿。现有新能源电动车变速器斜齿轮轮毂中心孔内键槽槽底为平面，与键槽两侧壁形成尖角结构，这种结构容易产生应力集中，缩短新能源电动车变速器斜齿轮使用寿命。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种能显著减少轮毂中心孔内键槽槽底应力集中，延长使用寿命的新能源电动车变速器斜齿轮，本发明还提供了这种新能源电动车变速器斜齿轮的制造方法。
[0004]本发明通过下述技术方案实现技术目标。
[0005]新能源电动车变速器斜齿轮，是以粉末冶金为主体的盘状齿轮体；所述齿轮体包括轮缘、轮辐、轮毂；所述轮辐低于轮缘端面，形成介于轮缘、轮毂之间的凹形环槽；所述轮毂的中心设有中心孔，中心孔内设有键槽，轮缘的圆周外壁上设有沿着中心孔中心轴线方向的齿；其改进之处在于:所述键槽槽底为圆弧形。
[0006]上述结构中，所述轮缘、轮毂之间的凹形环槽内设有若干均布的筋板。
[0007]上述结构中，所述筋板低于轮缘端面。
[0008]上述结构中，所述齿表面设有耐磨复合层。
[0009]上述结构中，所述耐磨复合层为稀土化合物复合层。
[0010]上述新能源电动车变速器斜齿轮的制造方法有三种:
方法一，所述新能源电动车变速器斜齿轮配方以重量计，镍粉1.75、钼粉0.5、铜粉1.5、铬粉1.7、锰粉1.0、石墨粉0.8、二氧化铈0.2、硬脂酸锌0.05 %，其余为铁粉，各组分之和为100 % ;对应的工艺为生坯密度7.5 g / cm3，烧结温度1200?1240°C，不经回火处理，它的屈服强度为575 MPa,抗拉强度达到955 MPa,硬度为98HRB，冲击韧性为31.3J / cm2。
[0011]进一步改进在于，上述配方中铬和部分铁是通过添加含有平均粒径为4.65 μπι的微细颗粒Cr-Fe合金粉末达到重量比例。
[0012]方法二，所述新能源电动车变速器斜齿轮配方以重量计，镍粉1.75、钼粉0.5、铜粉1.5、铬粉1.7、锰粉1.0、石墨粉0.8、二氧化铈0.2、硬脂酸锌0.05 %、二硫化钼
0.5 %、稀土元素La 0.6%，其余为铁粉，各组分之和为100 % ;对应的工艺为生坯密度7.5g / cm3、烧结温度1200-1240°C、不经回火处理，它的屈服强度为578 MPa、抗拉强度达到962MPa、硬度为80-85HRA、冲击韧性为58J / cm2。
[0013]进一步改进在于，上述配方中铬和部分铁是通过添加含有平均粒径为4.65 μπι的微细颗粒Cr-Fe合金粉末达到重量比例。
[0014]方法三，所述新能源电动车变速器斜齿轮配方以重量计，镍粉1.75、钼粉0.5、铜粉1.5、铬粉1.7、锰粉1.0、石墨粉0.8、二氧化铈0.2、硬脂酸锌0.05 %、二硫化钼0.5%、稀土元素La 0.6%、硼2，其余为铁粉，各组分之和为100 %，经混料、压制、烧结、加热、热锻、后处理工序步骤制成。
[0015]本发明与现有技术相比，具有以下积极效果:
1、轮毂中心孔内键槽槽底为圆弧形，可避免键槽槽底尖角结构产生的比较大的应力集中，延长本发明使用寿命。
[0016]2、轮缘、轮毂之间的凹形环槽内设有若干均布的筋板，可显著增加本发明结构强度、刚性。
[0017]3、筋板低于轮缘端面，可减少加工面积。
[0018]4、齿表面设有耐磨复合层，可显著提高齿的耐磨性，进一步延长本发明使用寿命。
[0019]5、本发明配方以重量计，镍粉1.75、钼粉0.5、铜粉1.5、铬粉1.7、锰粉1.0、石墨粉0.8、二氧化铺0.2、硬脂酸锌0.05 %，其余为铁粉，各组分之和为100 %。所制备的粉末冶金合金与未经优化的基体成分合金Fe.1.75Ν?.0.5M0.1.5Cu.0.5C相比，屈服强度提高175MPa、抗拉强度提高355 MPa、硬度提高17HRB、冲击韧性提高5J / cm2，解决了现有技术提高粉末冶金合金强韧性时制备成本高的问题。现有技术提高粉末冶金合金强韧性的措施的问题:添加昂贵的合金元素Ni或Mo，增加材料成本的问题；采用新的压制或烧结工艺通常需要新的设备，设备投入高:增加后续处理工艺，则增加了生产周期，且成本往往较高。
[0020]6、本发明配方以重量计，镍粉1.75、钼粉0.5、铜粉1.5、铬粉1.7、锰粉1.0、石墨粉0.8、二氧化铈0.2、硬脂酸锌0.05 %、二硫化钼0.5 %、稀土元素La 0.6%，其余为铁粉，各组分之和为100 %。配方中添加稀土元素La，能显著提高所制成的粉末冶金的强度、冲击韧性；添加二硫化钼，起到良好的润滑调节作用。所制备的粉末冶金合金屈服强度提高8MPa，抗拉强度提高12MPa，冲击韧性提高26.7J / cm2，硬度从98HRB突变到80-85HRA。
[0021]7、本发明配方以重量计，镍粉1.75、钼粉0.5、铜粉1.5、铬粉1.7、锰粉1.0、石墨粉0.8、二氧化铈0.2、硬脂酸锌0.05 %、二硫化钼0.5 %、稀土元素La 0.6%、硼2，其余为铁粉，各组分之和为100 %，所制备的粉末冶金合金显著提高了耐腐蚀性能，使用寿命延长一倍以上。
[0022]8、本发明配方以重量计，镍粉1.75、钼粉0.5、铜粉1.5、铬粉1.7、锰粉1.0、石墨粉0.8、二氧化铈0.2、硬脂酸锌0.05 %，其余为铁粉，各组分之和为100 %，配方中铬和部分铁是通过添加含有平均粒径为4.65 μπι的微细颗粒Cr-Fe合金粉末达到重量比例，所制备的粉末冶金合金抗拉强度提高257MPa，硬度从80-85HRA突变到31HRC。
[0023]9、本发明配方以重量计，镍粉1.75、钼粉0.5、铜粉1.5、铬粉1.7、锰粉1.0、石墨粉0.8、二氧化铈0.2、硬脂酸锌0.05 %、二硫化钼0.5 %、稀土元素La 0.6%，其余为铁粉，各组分之和为100 %，配方中铬和部分铁是通过添加含有平均粒径为4.65 μ m的微细颗粒Cr-Fe合金粉末达到重量比例，所制备的粉末冶金合金抗拉强度提高253MPa，硬度从 81-87HRA 突变到 32HRC。
【附图说明】
[0024]图1为本发明结构示意图。
[0025]图2为图1的左视图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合实施例对本发明作进一步说明。
[0027]附图所示的新能源电动车变速器斜齿轮，是以粉末冶