粉末冶金齿轮设计简介10763

1、粉末冶金齿轮设计简介为帮助客户理解粉末冶金齿轮的特点，加深双方之间理解，便 于双方沟通，特作如下介绍：齿轮种类很多，目前广泛使用的是渐开线齿轮，所以以渐开线 齿轮为例作简单介绍。一. 粉末冶金齿轮材料：1. 粉末冶金齿轮的材料适合于粉末冶金材料标准，粉末冶金 材料有多种材料标准，多数国家和部分大公司都有自己的 标准，由于日本和美国在粉末冶金的研究方面走在世界前 列，所以目前广泛采用的材料标准是jis（h本），mpif（美国） 两种标准。2. 齿轮通常对强度都有一定的要求，故其选用材料的性能要 好，口前齿轮使用较广泛的材料是fe-cu-c-ni的材料，（其 符合 jis smf5o3o, smf

2、5040 标准；符合 mpif fn-0205, fn-0205-80ht标准）；也有厂家选择cu, fe-cu-c材料。在图纸材料一栏中要注明材料等级：如jissmf5030。注：在材料标准中包含了推荐的相应密度和硬度范围。二. 粉末冶金齿轮密度确定：由于齿轮用于传动，对齿轮的强度要求较高，故要求 产品的密度也较高（通常是齿轮密度越高则齿抗越高，强度越好）:1. 常温压制成形齿轮密度通常控制在6.60g/cm3 min or6.80 g/cm3 mine2. 温压压制成形齿轮密度通常控制在7.00g/cm'min。在图纸密度一栏中注明密度等级：如6.6g/cm3mino三. 粉末冶金

3、齿轮硬度确定：齿轮硬度与产品的材料、密度等级及后处理密切相关。 以材料fe-cu-c-ni为例，其相应的硬度建议为：1. 密度 66g/cm3 min 时:1）.烧结态硬度控制在hrb40min；（fn-0205-20烧结态硬度典型值为hrb44）2）.水蒸汽处理硬度控制在hrb50min；3）.渗碳处理硬度控制在hrc 20min；（fn-0205-80ht渗碳处理硬度典型值为hrc23）2密度 6.8g/cm3 min 时:1）.烧结态硬度控制在hrb55min；（fn-0205-25烧结态硬度典型值为59hrb）2）.水蒸汽处理硬度控制在hrb70mim3）.渗碳处理硬度控制在hrc25

4、 min；（fn-0205-105ht渗碳处理硬度典型值为hrc29）3密度 7.0g/cm3 min 时：1）.烧结态硬度控制在hrb65min；（fn-0205-30烧结态硬度典型值为hrb69）2）.渗碳处理硬度控制在hrc 30min； （fn-0205-130ht渗碳处理硬度典型值为hrc33）在图纸硕度一栏中注明硕度范围：如hrb40min。（当材 料为 fn-0205-20 时）四. 粉末冶金齿轮后处理：为提高齿轮的强度和赖磨性，齿轮有时需要在烧结后，追 加后处理工程，以便提高其使用性能。齿轮的后处理工程通 常有两种方式：1）.表面水蒸汽处理：其定义：在高温环境下，使水蒸汽在齿轮

5、的表面与 fe反应形成一种致密物质fe3o4o fescu硬度较高， 可以增加产品的耐磨性和表面硬度。2）.渗碳处理：同普通机加工齿轮渗碳处理一样；扬保目前采用的是：碳氮共渗，淬火一体化处理。 硬度范围同上。在图纸后处理一栏中注明后处理方式：如渗碳处理。五. 粉末冶金齿轮形状设计：由于粉末冶金齿轮是依靠模具压制成形，对齿轮的面取 形状有一定的要求（设计面取的目的主要是防止毛边（批锋）高 于产品端面，影响客户使用）：1. 齿面面取设计：齿面面取目前有两种常用方式，详细如下:齿面面取设计a推荐选用形状a2内径面取设计:内径面取设计3boss齿轮形状设计:pu在图纸备注栏中注明：毛边高度0.2 ma

6、xo六. 粉末冶金齿轮齿形条件：制造齿轮通常需要有：模数（径节）、齿数、压力角，跨齿厚、 齿顶径、齿根径、齿轮精度等齿形参数。粉末冶金齿轮齿形条 件与机加工齿轮齿形参数一致，主要是在公差带与机加工齿轮 有差异。1. 齿顶径公差确定：烧结态齿顶径公差可以控制的范围：1）.齿顶径在020以内，公差建议为±0.1；2）.齿顶径在040以内，公差建议为土0. 13；3）.齿顶径在060以内，公差建议为土0. 15；注：齿顶径，齿根径因为对齿轮传动的影响较小，公差没 有必要要求很严，较严则会提高成本。2. 齿根径公差确定：烧结态齿根径公差控制的范围同齿顶径公差范围一致。3. 跨齿厚公差确定：烧

7、结态齿轮的跨齿厚控制范围：a. 跨齿厚（跨n齿）5以内，公差建议为（0/-0. 04）；b. 跨齿厚（跨n齿）10以内，公差建议为（0/-0. 05）:c. 跨齿厚（跨n齿）15以内，公差建议为（0/-0. 06）；注：如对跨齿厚（影响齿轮啮合的间隙）公差范围要求较 窄，则要追加精整工程（利用加工模具精整）。4. 齿轮孔内径公差确定：a.当内径公差小时烧结态齿轮会用加工的方式确保尺寸在 公差范围内。b.当内径公差小时热处理态齿轮会用机加工的方式确保尺 寸在公差范围内。5. 齿顶齿根的r弧：1）.齿顶的r弧建议r0.15min；2）.齿根的 r 弧（0.38*m）建议 r0.2mino在图纸齿形

8、条件一栏中详细注明齿形参数和公差范围。七. 粉末冶金齿轮齿形精度范围：1.未精整的粉末冶金齿轮齿形精度：1）.烧结态齿轮齿形精度可以控制在jis6级（老标准）。2）.热处理态齿轮齿形精度可以控制在jis7级（老标准）。2. 经过精整模具处理后的齿轮，齿形精度将有大的提高：1）.烧结态精整齿形精度可以控制在jis4-5级（老标准）。2）.热处理态精整齿形精度可以控制在jis6级（老标准）。 在图纸齿形条件一栏中注明齿轮齿形精度等级。八. 表面粗度问题：粉末冶金齿轮是依靠模具成形，其表面粗度通常都很好，烧结品的表面粗度可以控制在ra3.2,其经过模具精整 后而粗度会有提高，但由于粉末冶金齿轮表而有孔隙，面 粗度提高有限（粉末冶金齿轮表面粗度无法控制在ra0.8）o九. 粉末冶金齿轮检查项口：粉末冶金齿轮的检查项目与机加工的齿轮基本一致，主要包括如下项目: 齿顶径、跨齿厚、内径、硬度、密度、齿抗、齿形精 度等。十.粉末冶金齿轮防锈事宜：1. 在齿轮完成生产后，为防止齿轮