专利名称：高锰钢与碳钢、合金结构钢复合铸造齿轮的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种复合金属材料制成的齿轮，尤其是一种用在重载荷矿山机械上的高强度、高耐磨齿轮的结构，属于机械传动技术领域。
背景技术：
据申请人了解，现有重载荷矿山机械用齿轮主要采用碳素钢或合金结构钢铸造成型。其制造工艺过程通常为铸造-热处理-金加工-热处理(表面淬火)-热处理(调质)。这样制造的齿轮表面具有一定的硬度和耐磨性能，但基体的硬度低于表面，待表层磨损后，其硬度和耐磨性能都不能满足重载荷矿山机械传动的需要。所以，每套齿轮的正常使用寿命只有2-3个月。
为了提高重载机械齿轮的使用寿命，很多矿山机械厂利用碳素钢和合金结构钢锻打制造工艺，这样一是制造成本高，二是使用寿命并不能显著提高。
此外，也有人想到用高锰钢制造重载荷高强度的齿轮，但虽然高锰钢硬度很高(未热处理硬度为HB400，热处理后硬度为HB200)，但由于其整体铸造和金属切削加工难度很大，因此，无法实现，到目前为止都没有用高锰钢制造的上述重载机械齿轮。
发明内容
本实用新型的目的在于针对以上现有技术存在的问题，通过结构改进，将高锰钢的耐磨性与碳钢、合金结构钢的易加工性相结合，提出一种高锰钢与碳钢、合金结构钢复合铸造齿轮，从而满足重载荷矿山机械的使用要求。
为了达到以上目的，本实用新型的高锰钢与碳钢、合金结构钢复合铸造齿轮包括齿轮主体，所述齿轮主体由精密铸造的高锰钢齿轮外圈和碳素钢或合金结构钢制成齿轮内圈构成，所述齿轮外圈的内孔制有至少一个凸键，所述齿轮内圈的外圆与所述齿轮外圈的内孔相配，并制有与所述凸键对应的凹槽，所述齿轮外圈和内圈端面接缝处坡口焊接。
这样，齿轮内、外圈既通过自身结构、又借助焊接固连，足以传递传动扭矩。而齿轮外圈较容易铸造，不用机械加工，需要制出装配结构、具有装配精度的内圈切削。因此，合理解决了现有技术存在的问题，可以很好满足载荷矿山机械的对传动性能和使用寿命的要求。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。
图2为
图1的左视图。
具体实施方式
实施例一本实施例的高锰钢与碳钢、合金结构钢复合铸造齿轮如
图1、2所示，齿轮主体的外圈1为精密铸造的高锰钢，两侧形成一体的圆盘档边，内圈4由碳素钢或合金结构钢制成。齿轮外圈1的内孔制有至少均布的四处凸键2，齿轮内圈的外圆与所述齿轮外圈的内孔过渡配合，并制有与凸键2对应的四处凹槽3。齿轮外圈和内圈两端面接缝处6通过坡口满焊连接。最后，借助机械加工完成齿轮内孔5与传动花键轴配合所需的精加工。
以上本实施例的的齿轮只需将外圈与齿轮内圈连接起来，其工艺简单，无特殊的技术要求，可以达到借助利用高锰钢的高耐磨性能作齿轮工作面，同时又利用碳素钢及合金结构钢易切削性的目的。
实践证明，完全能够满足重载荷矿用机械的传动要求，可以将齿轮寿命提高3-5倍。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。
权利要求1.一种高锰钢与碳钢、合金结构钢复合铸造齿轮，包括齿轮主体，其特征在于所述齿轮主体由精密铸造的高锰钢齿轮外圈和碳素钢或合金结构钢制成齿轮内圈构成，所述齿轮外圈的内孔制有至少一个凸键，所述齿轮内圈的外圆与所述齿轮外圈的内孔相配，并制有与所述凸键对应的凹槽，所述齿轮外圈和内圈端面接缝处坡口焊接。
2.根据权利要求1所述高锰钢与碳钢、合金结构钢复合铸造齿轮，其特征在于所述齿轮外圈两侧形成一体的圆盘档边。
3.根据权利要求2所述高锰钢与碳钢、合金结构钢复合铸造齿轮，其特征在于所述齿轮内圈的外圆与所述齿轮外圈的内孔过渡配合。
专利摘要本实用新型涉及一种复合金属材料制成的齿轮，属于机械传动技术领域。该齿轮包括齿轮主体，所述齿轮主体由精密铸造的高锰钢齿轮外圈和碳素钢或合金结构钢制成齿轮内圈构成，所述齿轮外圈的内孔制有至少一个凸键，所述齿轮内圈的外圆与所述齿轮外圈的内孔相配，并制有与所述凸键对应的凹槽，所述齿轮外圈和内圈端面接缝处坡口焊接。这样，齿轮内、外圈既通过自身结构、又借助焊接固连，足以传递传动扭矩。而齿轮外圈较容易铸造，不用机械加工，需要制出装配结构、具有装配精度的内圈切削。因此，合理解决了现有技术存在的问题，可以很好满足载荷矿山机械的对传动性能和使用寿命的要求。
文档编号F16H55/06GK2839745SQ20052007693
公开日2006年11月22日 申请日期2005年11月2日 优先权日2005年11月2日
发明者戴明时 申请人:张立富