一种便于装配的高性能粉末冶金齿轮的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及粉末冶金技术领域，更具体地说，涉及一种便于装配的高性能粉末冶 金齿轮。
【背景技术】
[0002] 粉末冶金通过一次成形和精整工艺，不需要其他后处理工艺，可W完全达到尺寸 精度要求。粉末冶金齿轮能够W与制品形状极其相近的形状生产要求高尺寸精度、复杂的 形状的部件，能够大幅度地减少切削成本。
[0003] -般而言，向铁基粉末中混合石墨粉等合金用粉末和硬脂酸、硬脂酸锋等润滑剂 粉末而形成铁基粉末混合粉体后，将该铁基粉末混合粉体填充到金属模具，加压成形而制 造粉末冶金用铁基粉末成形体。其中，铁基粉末根据成分可分为铁粉、合金钢粉等。并且， 铁基粉末根据制造方法还可分为雾化铁粉、还原铁粉等。
[0004] 铁基粉末成形体的密度一般为6. 6-7.Img/m3。对于送些铁基粉末成形体进一步实 施烧结处理而形成烧结体，并且根据需要实施精整、切削加工而形成粉末冶金制品。
[0005] 齿轮是轮缘上有齿能连续喃合传递运动和动力的机械元件，是能互相喃合的有齿 的机械零件，齿轮通过与其它齿状机械零件传动，可实现改变转速与扭矩、改变运动方向和 改变运动形式等功能。目前齿轮传动已成为应用最广泛的传动方式。但是，现有的齿轮在 与齿轮轴进行装配时，必须要将齿轮轴放的很正的才能进行装配，使得装配困难；而且，现 有齿轮的轴孔与齿圈间的部分为实必结构，因此齿轮的重量较大，用料也较多，成本较高， 此问题有待解决。在齿轮制造领域，粉末冶金法制造齿轮是一种高效、精密、灵活的金属加 工工艺，适于大批量低成本生产高强度、高精度公差的齿轮。大大减少了传统钢材机加工所 导致的质量、性能差的不足。
[0006] 但是，现有的粉末冶金零件，由于配方不够完善、混料不均匀，导致压制成的生昆 的不均匀，通过热处理所得的零件的整体密度不均匀，耐磨性、强度和硬度较差，达不到使 用的目标，该一系列的问题亟待解决。
[0007] 经专利检索，已有相关的技术方案公开。中国专利【申请号】201310107609. 4,申请 公布日为：2013-07-31,发明创造的名称为；一种粉末冶金双联齿轮，由下列重量份的粉末 原料压制而成：铁粉100、铜粉1. 8-2. 0、钢粉0. 5-0. 8、饥粉0. 1-0. 3、媒粉0. 8-1. 2、石墨粉 0. 5-0. 8、改性树木灰贬0. 1-0. 3、稀±娃铁合金0. 2-0. 6、硬脂酸锋0. 1-0. 3、己撑双硬脂酸 醜胺 0. 1-0. 2、二硫化钢 0. 1-0. 3、H氧化二铅 0. 2-0. 4、氮化测 0. 2-0. 4、LiFO. 4-0. 5 ;该申 请案虽然提高了粉末冶金齿轮的耐磨性，具有硬度高、切削性好，耐腐蚀的性能，但是该申 请案生产的齿轮成本较高，没有资源化应用工业废弃物，有待进一步降低成本。
[0008] 此外，中国专利【申请号】201210493191.0,申请公布日为：2013-03-27,发明创造 的名称为；一种粉末冶金齿轮，其组成按重量百分比包括，0. 5-1. 0%的碳、1. 0-1. 2%的铜、 0. 3-0. 5 %的儘、0. 3-0. 5 %的館、0. 1-0. 3 %的测、0. 5-1. 0 %的硬脂酸锋，余量为铁；该申请 案虽然提高了生产效率、节省材料，但其生产的齿轮的强度和硬度有待提高。
【发明内容】
[0009] 1.发明要解决的技术问题
[0010] 本发明的目的在于克服现有技术中，现有的粉末冶金齿轮的不易装配、耐磨性、强 度和硬度较差的不足，提供了一种便于装配的高性能粉末冶金齿轮，该粉末冶金齿轮，不但 将冶金行业的废弃物重新利用，而且通过特定的成分配比和处理，使得生产得到的粉末冶 金齿轮的性能得到了改善，而且便于装配，节省原料。
[0011] 2.技术方案
[0012] 为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
[0013] 本发明的一种便于装配的高性能粉末冶金齿轮，齿轮本体的中必处开设有轴孔， 所述的轴孔设置为倒锥形，且轴孔上开设有键槽，所述的齿轮本体的轴孔的周围均匀分布 有通孔；
[0014] 所述的粉末冶金齿轮是由结合剂和粉末冶金基料制成。
[0015] 更进一步地，所述的结合剂各组分按如下质量份组成：
[0016] 聚乙二醇 1-2份； 線醇树脂 2-3份； 径丙基甲基纤维素 1-2份； 满青 1份； 淀粉 1-3份， 齡酪树脂 3-4份； 苏州止 1-2份； 环烧酸钻 1份；
[0017] 所述的粉末冶金基料各组分按如下质量份组成：
[0018] 硬脂酸巧 2-4份； 烧结矿 3-5份； 合金粉 230-250份； 碳粉 2份； 转炉风浑渣 4-6份；
[0019] 瓦斯灰 6-8份； 废弃抢 1-2份； 棚砂 2-3份；
[0020] 所述的合金粉的成分的质量百分含量为；铁粉：95.8 %，铜粉：1.39 %，媒粉： 0. 85%，钢粉；0. 72%，铅粉；0. 74%，館粉；0. 25%，铁粉；0. 25% ;
[0021] 上述的粉末冶金基料与结合剂的质量比为200 : 2. 0-3.0。
[0022] 更进一步地，所述的烧结矿和瓦斯灰的平均粒径为30-40微米。
[0023] 更进一步地，各组分按如下质量份组成：
[0024] 结合剂，其各组分按如下质量份组成：
[00 巧] 聚己二醇 1份； 綠醇树脂 2份； 経丙基甲级纤维素 1份； 满青 1份； 淀粉 2份； 酪酵树脂 3份； 苏州± 1份； 环晓酸钻 1份；
[0026] 粉末冶金基料，其各组分按如下质量份组成：
[0027] 硬脂酸锋 3份； 烧结矿 4份； 合金粉 240份； 碳粉 2份； 转炉风浑渣 ' 5份； 瓦斯灰 7份; 废弃格 1份； 棚砂 2份；
[0028] 所述的合金粉的成分的质量百分含量为；铁粉：95.8 %，铜粉：1.39 %，媒粉： 0. 85%，钢粉；0. 72%，铅粉；0. 74%，館粉；0. 25%，铁粉；0. 25%;
[0029] 上述的粉末冶金基料与结合剂的质量比为200 : 2. 5。
[0030] 更进一步地，所述的转炉风浑渣的平均粒径为0. 2-1. 0mm。
[0031] 3.有益效果
[0032] 采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
[0033] 本发明的一种便于装配的高性能粉末冶金齿轮，由于轴孔设置为倒锥形，轴孔孔 径由上端面至下端面逐渐减小，使得齿轮在与轴进行装配时简单方便，降低了装备难度，且 轴孔上开设有键槽，便于将齿轮定位在轴上，防止齿轮发生偏移，另外，齿轮本体的轴孔的 均匀分布有通孔，即节省原料，也减小齿轮自身重量；此外，本发明混合料时分步混合，使得 混合料的密度和成分更均匀，并通过合理的烧结、热处理，使得粉末冶金齿轮的强度和硬度 都得到了提高，另外，将废弃的转炉风浑渣、瓦斯灰和废弃拾作为粉末冶金齿轮的特定组分 使用，资源化利用了冶金废弃物；
[0034] 本发明通过创造性的组分配比，使得生产的齿轮齿面硬度高、强度大，耐磨性得到 提高，且适于大批量快速生产高性能齿轮。
【附图说明】
[0035] 图1为本发明的一种便于装配的高性能粉末冶金齿轮的剖面结构示意图；
[0036] 图2为本发明的一种便于装配的高性能粉末冶金齿轮的整体结构示意图；
[0037] 图3为本发明的生产方法的流程图。
[0038] 示意图中的标号说明：
[0039] 1、齿轮本体；2、轴孔；3、键槽；4、通孔。
【具体实施方式】
[0040] 为进一步了解本发明的内容，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
[00川 实施例1
[0042] 结合图1、图2和图3,本实施例的一种便于装配的高性能粉末冶金齿轮，齿轮本体 1的中必处开设有轴孔2,轴孔2设置为倒锥形，轴孔2孔径由上端面至下端面逐渐减小，使 得齿轮在与轴进行装配时简单方便，降低了装备难度，且轴孔2上开设有键槽3,便于将齿 轮定位在轴上，防止齿轮发生偏移；另外，齿轮本体1的轴孔2的周围均匀分布有通孔4,通 孔4位于齿轮的轴孔2与齿圈之间，即节省原料，也减小齿轮自身重量。
[0043] 本实施例的一种便于装配的高性能粉末冶金齿轮是由结合剂和粉末冶金基料制 成，其中：结合剂各组分按如下质量份组成：聚己二醇化g，織醇树脂化g，居丙基甲级纤维 素化g，渐青化g，淀粉化g，酪醒树脂3kg，苏州±Ag，环焼酸钻化邑。
[0044] 本发明的粉末冶金基料各组分按如下质量份组成：硬脂酸锋3kg，烧