[發明專利]一種高耐久度精密齒輪及其制備方法

在審

• 申請號: 201811276407.1
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN111120625A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 陳濤;許向陽
• 申請（專利權）人: 湖北威能達傳動有限責任公司
• 主分類號: F16H55/17
• 分類號: F16H55/17;C22C29/00;C23C8/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及到一種高耐久度精密齒輪及其制備方法，屬于軌道機械技術領域。一種高耐久度精密齒輪，由模數0.2以下的齒輪構成，該模數0.2以下的齒輪由體積比為70％以上的六硼化硅復合碳化硅陶瓷質金屬組織形成，六硼化硅復合碳化硅陶瓷質金屬組織由Si、C、B、Fe、Al、Sn、Zn中的任意一種或兩種以上元素構成，其制備方法包括(1)零件制備；(2)前清洗；(3)零件裝夾；(4)裝爐；(5)真空輝光離子滲氮；(6)隨爐冷卻。本發明的目的在于提供一種高耐久度精密齒輪及其制備方法，制備方法簡單，制備得到的高耐久度精密齒輪強度高，制備過程簡單，生產成本低，采用的原料無毒無害，環保無污染。

技術領域

本發明涉及到一種高耐久度精密齒輪及其制備方法，屬于軌道機械技術領域。

背景技術

現有技術中，齒輪傳動通常由設置在不同軸上的齒輪互相嚙合實現傳動，直接與電機輸出軸連接的齒輪通常稱為主動輪，與主動輪嚙合的齒輪稱為從動輪，從動輪軸心的傳動軸為從動軸。在長時間使用之后，高耐久度精密齒輪的壽命會縮短，因此高耐久度精密齒輪的性能如強度、耐久程度、抗拉伸能力、硬度和表面光滑程度都能影響高耐久度精密齒輪的使用壽命，特別是在長期使用發生嚴重磨損的時候，齒輪的強度等性能都會呈現一定程度的下降，因此，如何在制備時就能得到高強度、高耐久程度、高抗拉伸能力、高硬度和高表面光滑程度的高耐久度精密齒輪是社會所需的研究方向。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高耐久度精密齒輪及其制備方法，制備方法簡單，制備得到的高耐久度精密齒輪強度高，制備過程簡單，生產成本低，采用的原料無毒無害，環保無污染。

本發明提供一種高耐久度精密齒輪，由模數0.2以下的齒輪構成，該模數0.2以下的齒輪由體積比為70％以上的六硼化硅復合碳化硅陶瓷質金屬組織形成，所述六硼化硅復合碳化硅陶瓷質金屬組織由Si、C、B、Fe、Al、Sn、Zn中的任意一種或兩種以上元素構成。

作為本發明的進一步改進，其以300℃/秒以上107℃/秒以下的冷卻速度形成。

本發明還提供一種高耐久度精密齒輪的制造方法，包括以下步驟：(1)零件制備：將20-35份Si、30-40份C、5-10份B、20-25份Fe、5-10份Al、5-10份Sn、5-10份Zn熔融共混，制備成六硼化硅復合碳化硅陶瓷質金屬組織，對42CrMoH或35CrMo坯料加入六硼化硅復合碳化硅陶瓷質金屬組織使坯料硬度達到36-40HRC，然后將坯料機加工為齒輪零件；

(2)前清洗：對裝入料筐內的齒輪零件進行清洗，清除齒輪零件表面殘留的污物；

(3)零件裝夾：將一件以上的齒輪零件采用工裝裝夾成齒輪組合件，使工裝夾持住齒輪零件的兩個端平面；

(4)裝爐：將步驟(3)中的齒輪組合件均勻地呈封閉的圓環狀布置在陰極盤上，并蓋上爐罩；

(5)真空輝光離子滲氮：采用階梯升溫保溫方式逐漸將齒輪零件升溫到滲氮工藝溫度，且自室溫升溫到滲氮工藝溫度的時間控制在3.5-4小時；

(6)隨爐冷卻：滲氮結束后，齒輪零件在真空狀態下隨爐冷卻，且在爐內溫度小于等于95℃時開爐。

與現有技術相比，本發明的有益效果：

1、本發明的六硼化硅復合碳化硅陶瓷質金屬組織具有優良的強度、韌性和耐磨性能，不容易磨損齒輪，而且物料附著性小，可以提高齒輪的抗磨損性能，延長精密齒輪的使用壽命

2、本發明的高耐久度精密齒輪對外部應力具有強的結構，因此難以產生裂紋、缺口，進而形狀精度優越，故信賴性高，作為產品的耐久壽命大范圍地提高。

3、本發明的制備方法沒有各部件的組裝工序，而能夠一體成形，故能夠減少制備工序步驟，進而無需組裝精度的研究。