一种粉末冶金双层齿轮的制作方法

本实用新型涉及机械零件技术领域，特别涉及一种粉末冶金双层齿轮。

背景技术：

双层齿轮是一种拥有两层传动齿轮面的齿轮，其用于将动力和运动传递给两个不同层面的二级齿轮，或将运动转化为不同传动比的运动后继续传递。

目前，公告号为CN202510662U的中国实用新型专利公开了双层齿轮，包括塑料齿轮、塑料轴套和金属齿轮；所述塑料齿轮通过模具在金属齿轮外侧注塑而成；所述塑料轴套通过模具在金属齿轮的内孔表面注塑而成；所述塑料齿轮和塑料轴套通过模具一体式注塑而成。该实用新型通过在金属齿轮的内孔表面注塑生成塑料轴套，避免了金属齿轮与金属轴直接接触，解决了摩擦生热的问题，有效延长了使用寿命。

然而，这种双层齿轮中的塑料齿轮在难以满足使用强度时，需要一体加工出两层皆为金属齿轮的双层齿轮，现有技术中采用粉末冶金技术生产这种双层齿轮，直接将金属粉末加工制成齿轮，十分方便，但是，由于其一体设置，加工难度大、报废率高，生产成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种粉末冶金双层齿轮，其由金属粉末分体铸造而成，加工方便、报废率低，生产成本较低的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种粉末冶金双层齿轮，包括齿轮本体，所述齿轮本体包括同轴堆叠设置的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮一端轴心处开有对接槽，所述第一齿轮另一端轴心处开有固定槽，所述固定槽中心开有连通至对接槽的固定孔，所述第二齿轮一端设有插接于对接槽中的对接部，所述固定槽处穿过固定孔设有穿设于对接部中的固定螺栓。

通过采用上述技术方案，在现有技术中，铸造一体成型的双层齿轮时，其加工难点在于第一齿轮和第二齿轮的对接部位，及第一齿轮和第二齿轮的相位偏差控制，加工精度要求较高，而增加了加工难度，导致报废率上升；因此，分体铸造第一齿轮和第二齿轮，在需要使用时，利用对接部和对接槽的卡接实现第一齿轮和第二齿轮的同轴堆叠，并利用固定螺栓紧固住第一齿轮和第二齿轮的对接即可，分体设置的第一齿轮和第二齿轮降低了加工难度，从而减小报废率、降低加工成本；同时，后期相互对接的第一齿轮和第二齿轮易于调节，适用性更好。

进一步的，所述第二齿轮沿其轴线开有通孔，所述对接部沿其轴线开有对接孔，所述对接孔内径小于通孔设置，且所述对接孔连通通孔设置，所述固定螺栓包括插接于通孔及对接孔中的固定螺杆。

通过采用上述技术方案，在第二齿轮和对接部中开有通孔，且对接孔小于通孔内径设置，不仅能够将固定螺杆穿设于通孔和对接孔中，还能利用小于通孔设置的对接孔将固定螺杆的螺头部分卡在通孔中，拉住第一齿轮，避免第一齿轮脱离第二齿轮。

进一步的，所述通孔靠近对接孔端部的第二齿轮内壁处开有异型沉槽，所述固定螺杆的螺头卡接于异型沉槽中。

通过采用上述技术方案，由于固定螺杆的螺头部分位于通孔中，不便于工作人员拧动，因此，在通孔端部设置上异型沉槽，使螺头卡接在异型沉槽中，方便工作人员压住螺头，避免其在组装固定螺栓时出现转动。

进一步的，所述固定槽呈圆柱形设置，所述固定螺栓包括外周呈圆柱形设置的螺母，所述螺母卡接于固定槽中。

通过采用上述技术方案，由于螺头卡接在异型沉槽中，而使固定螺杆部分难以转动，因此，将固定槽和螺母设置为圆柱形，方便工作人员拧动螺母实现固定螺栓的紧固。

进一步的，所述对接部靠近固定槽的端面处、绕对接部开有若干个沿其长度方向设置的限位孔，所述固定槽槽底配合开有让位孔，所述限位孔与对应的让位孔中插设有限位杆。

通过采用上述技术方案，由于第一齿轮和第二齿轮的对接配合为其轴线方向上的夹紧配合，在外力作用较大时，第一齿轮和第二齿轮易出现相对转动，因此，通过对接部中设置的限位孔与固定槽槽底设置的让位孔，配合插接于其中的限位杆阻止第一齿轮和第二齿轮相对转动，提高对接质量。

进一步的，绕所述对接槽外周的第一齿轮端面上设有阶梯槽，所述第二齿轮靠近对接部的一端的外周周壁上设有磨砂部，所述磨砂部贴合插接于阶梯槽中。

通过采用上述技术方案，通过磨砂部的设置，增大对接和转动摩擦力，减小磨损。

进一步的，所述阶梯槽外周的第一齿轮端面上、绕第一齿轮轴线设有对应第一齿轮齿部设置的第一相位线，绕所述磨砂部周壁设有对应第二齿轮齿部设置的第二相位线。

通过采用上述技术方案，通过对应第一齿轮和第二齿轮设置的第一相位线和第二相位线方便工作人员调节第一齿轮和第二齿轮的相位差，以适应分别对接的不同相位的齿轮。

进一步的，所述对接部靠近对接槽的端面上绕第二齿轮轴线设有多组限位孔，每组限位孔对应第一齿轮和第二齿轮的不同相位差时让位孔所在的位置设置。

通过采用上述技术方案，根据不同的相位差设置多组不同的限位孔，以方便工作人员在根据所需相位差调节转动第一齿轮后，限位杆仍能穿过让位孔插接于限位孔中，保证限位杆的限位功能。

综上所述，本实用新型具有以下效果：通过分体铸造的第一齿轮和第二齿轮配合第一齿轮上对接槽与第二齿轮上对接部的配合卡接，再利用固定螺栓夹紧对接部位，即能形成双层齿轮，因其加工方便、报废率低，降低了加工成本。

附图说明

图1是本实用新型一种粉末冶金双层齿轮的整体结构示意图；

图2是一种粉末冶金双层齿轮的爆炸图，用于展示第一齿轮开有对接槽一端端面的结构；

图3是一种粉末冶金双层齿轮的爆炸图，用于展示第二齿轮设置有对接部一端端面的结构；

图4是齿轮本体的剖视图；

图5是图4中A部分的放大图；

图6是螺母和U形插件的结构示意图。

图中，1、齿轮本体；2、第一齿轮；21、对接槽；22、固定槽；221、固定孔；222、让位孔；23、阶梯槽；24、第一相位线；3、第二齿轮；31、通孔；32、对接部；321、对接孔；322、异型沉槽；323、限位孔；33、限位杆；34、磨砂部；35、第二相位线；4、固定螺栓；41、固定螺杆；42、螺母；421、插孔；5、U形插件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：一种粉末冶金双层齿轮，如图1所示，包括组装而成的齿轮本体1，齿轮本体1包括同轴堆叠设置的第一齿轮2和第二齿轮3，这里，第一齿轮2和第二齿轮3可分别选择相同半径的不同齿型或不同半径的相同齿型，其中，如图2所示，在第一齿轮2一端轴心处开有对接槽21，如图3所示，在第一齿轮2另一端轴心处开有固定槽22，且固定槽22中心开有连通至对接槽21的固定孔221，这里，固定孔221内径小于固定槽22内径设置，而在第二齿轮3一端一体设置有插接于对接槽21中的对接部32，这里，对接槽21和对接部32皆呈圆柱形设置，在固定槽22处穿过固定孔221设置有穿设于对接部32中的固定螺栓4。

在现有技术中，铸造一体成型的双层齿轮时，其加工难点在于第一齿轮2和第二齿轮3的对接部32位精度低，及第一齿轮2和第二齿轮3的相位偏差控制难，其对加工精度要求较高，而增加了双层齿轮的加工难度，导致报废率上升；因此，将第一齿轮2和第二齿轮3分体铸造，并在第一齿轮2和第二齿轮3上预留对接槽21和对接部32，在对接完成后，再通过沿第一齿轮2和第二齿轮3的轴线方向设置的固定螺栓4沿夹紧第一齿轮2和第二齿轮3，一方面，其能利用分体铸造降低加工难度，减小报废率，从而降低加工成本，另一方面，转动对接的第一齿轮2和第二齿轮3在紧固前可调节其相位偏差，提高该双层齿轮的适用性。

为了实现固定螺栓4对第一齿轮2和第二齿轮3的紧固，一方面，如图4所示，第二齿轮3中沿其轴线开有通孔31，同时，如图5所示，对接部32中沿其轴线开有对接孔321，这里，对接孔321内径小于通孔31，且对接孔321连通通孔31设置，而在通孔31靠近对接孔321端部的第二齿轮3内壁处开有异型沉槽322，而固定螺栓4包括插接于通孔31及对接孔321中的固定螺杆41，且固定螺杆41的螺头卡接于异型沉槽322中。

另一方，如图3所示，固定槽22呈圆柱形设置，且固定螺栓4包括外周呈圆柱形设置的螺母42，螺母42转动插接于固定槽22中。

这样，固定螺栓4的固定螺杆41在穿设于通孔31、对接孔321和固定孔221中，而固定螺栓4的螺头位于通孔31的异型槽中，一方面，小于通孔31设置的对接孔321能够卡住螺头，避免螺头进入对接部32甚至脱离第二齿轮3，为第二齿轮3与螺头提供抵接面，另一方面，异型沉槽322和螺头的配合卡接能够阻止固定螺杆41部位转动，从而方便工作人员从更易于拧动的固定槽22处紧固固定螺栓4，而在实际安装时，用杆抵住通孔31中的螺头，同时拧动螺母42即可。

另外，为了方便工作人员拧动螺母42，如图6所示，在螺母42远离第二齿轮3的端面上相对开有两个插孔421，还设置有U形插件5。这样，将U形插件5的两侧杆对接进插孔421中即可拧动螺母42进行固定。

为了避免装接完毕的第一齿轮2和第二齿轮3在使用时出现相对转动，如图5所示，在对接部32靠近固定槽22的端面处、绕对接部32开有若干个沿其长度方向设置的限位孔323，这里，限位孔323设置为两个，并在固定槽22槽底配合开有让位孔222，所述限位孔323与对应的让位孔222中插有限位杆33，这里，限位杆33远离对接部32的端面与固定槽22槽底齐平设置。这样，通过插接于第一齿轮2限位孔323和第二齿轮3让位孔222中的限位杆33阻止第一齿轮2和第二齿轮3的相对转动，从而提高对接质量。

同时，为了方便调节第一齿轮2和第二齿轮3的相位差，一方面，如图2所示，绕对接槽21外周的第一齿轮2端面上开有呈圆柱形设置的阶梯槽23，并在第二齿轮3靠近对接部32的一端的外周周壁上设置有磨砂部34，所述磨砂部34贴合插接于阶梯槽23中；同时，在阶梯槽23外周的第一齿轮2端面上、绕第一齿轮2轴线标注有对应第一齿轮2齿部设置的第一相位线24，如图3所示，绕磨砂部34周壁标注有对应第二齿轮3齿部设置的第二相位线35。这样在装接第一齿轮2和第二齿轮3时，通过第一相位线24和第二相位线35方便工作人员精确调节；而磨砂部34的设置不仅能够增大摩擦力，进一步方便精确调节，还能减小相对转动产生的磨损。

另一方，在第一齿轮2和第二齿轮3的对接位置出现偏移后，原有的一组让位孔222失去限位作用，因此，如图3所示，对接部32端面上绕第二齿轮3轴线开有多组限位孔323，每组限位孔323对应第一齿轮2和第二齿轮3的不同相位差时让位孔222所在的位置设置。这样，通过预留的限位孔323能够保持限位杆33的限位作用，同时，还能在设置的让位孔222难以对准转动后的限位孔323时，根据对接位置临时开设新的让位孔222。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。