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1、4DSMOTORMANUFACTORY粉末冶金齒輪設(shè)計(jì)簡介作者：REVER為幫助客戶理解粉末冶金齒輪的特點(diǎn)，加深雙方之間理解，便于雙方溝通，特作如下介紹：齒輪種類很多，目前廣泛使用的是漸開線齒輪，所以以漸開線齒輪為例作簡單介紹。一．粉末冶金齒輪材料：1．粉末冶金齒輪的材料適合于粉末冶金材料標(biāo)準(zhǔn)，粉末冶金材料有多種材料標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)國家和部分大公司都有自己的標(biāo)準(zhǔn)，由于日本和美國在粉末冶金的研究方面走在世界前列，所以目前廣泛采用的材料標(biāo)準(zhǔn)是JIS(日本)，MPIF(美國)兩種標(biāo)準(zhǔn)。2．齒輪通常對強(qiáng)度都有一定的要求，故其選用
2、材料的性能要好，目前齒輪使用較廣泛的材料是Fe-Cu-C-Ni的材料，(其符合JISSMF5030，SMF5040標(biāo)準(zhǔn)；符合MPIFFN-0205，F(xiàn)N-0205-80HT標(biāo)準(zhǔn))；也有廠家選擇Cu，F(xiàn)e-Cu-C材料。★在圖紙材料一欄中要注明材料等級(jí)：如JISSMF5030。注：在材料標(biāo)準(zhǔn)中包含了推薦的相應(yīng)密度和硬度范圍。二．粉末冶金齒輪密度確定：由于齒輪用于傳動(dòng)，對齒輪的強(qiáng)度要求較高，故要求產(chǎn)品的密度也較高(通常是齒輪密度越高則齒抗越高，強(qiáng)度越好)：1．常溫壓制成形齒輪密度通?？刂圃?.60g/cm3minOR6
3、.80g/cm3min。2．溫壓壓制成形齒輪密度通常控制在7.00g/cm3min?！镌趫D紙密度一欄中注明密度等級(jí)：如6.6g/cm3min。三．粉末冶金齒輪硬度確定：齒輪硬度與產(chǎn)品的材料、密度等級(jí)及后處理密切相關(guān)。以材料Fe-Cu-C-Ni為例，其相應(yīng)的硬度建議為：1．密度6.6g/cm3min時(shí)：1)．燒結(jié)態(tài)硬度控制在HRB40min；（FN-0205-20燒結(jié)態(tài)硬度典型值為HRB44）2)．水蒸汽處理硬度控制在HRB50min；3)．滲碳處理硬度控制在HRC20min；（FN-0205-80HT滲碳處理硬度典
4、型值為HRC23）2．密度6.8g/cm3min時(shí)：1)．燒結(jié)態(tài)硬度控制在HRB55min；（FN-0205-25燒結(jié)態(tài)硬度典型值為59HRB）2)．水蒸汽處理硬度控制在HRB70min；3)．滲碳處理硬度控制在HRC25min；（FN-0205-105HT滲碳處理硬度典型值為HRC29）3．密度7.0g/cm3min時(shí)：1)．燒結(jié)態(tài)硬度控制在HRB65min；（FN-0205-30燒結(jié)態(tài)硬度典型值為HRB69）2)．滲碳處理硬度控制在HRC30min；（FN-0205-130HT滲碳處理硬度典型值為HRC33）第
5、4頁共4頁4DSMOTORMANUFACTORY★在圖紙硬度一欄中注明硬度范圍：如HRB40min。（當(dāng)材料為FN-0205-20時(shí)）四．粉末冶金齒輪后處理：為提高齒輪的強(qiáng)度和賴磨性，齒輪有時(shí)需要在燒結(jié)后，追加后處理工程，以便提高其使用性能。齒輪的后處理工程通常有兩種方式：1)．表面水蒸汽處理：其定義：在高溫環(huán)境下，使水蒸汽在齒輪的表面與Fe反應(yīng)形成一種致密物質(zhì)Fe3O4。Fe3O4硬度較高，可以增加產(chǎn)品的耐磨性和表面硬度。2)．滲碳處理：同普通機(jī)加工齒輪滲碳處理一樣；揚(yáng)保目前采用的是：碳氮共滲，淬火一體化處理。硬
6、度范圍同上?！镌趫D紙后處理一欄中注明后處理方式：如滲碳處理。五．粉末冶金齒輪形狀設(shè)計(jì)：由于粉末冶金齒輪是依靠模具壓制成形，對齒輪的面取形狀有一定的要求(設(shè)計(jì)面取的目的主要是防止毛邊(批鋒)高于產(chǎn)品端面，影響客戶使用)：1．齒面面取設(shè)計(jì)：齒面面取目前有兩種常用方式，詳細(xì)如下：★推薦選用形狀A(yù)2．內(nèi)徑面取設(shè)計(jì)：3．Boss齒輪形狀設(shè)計(jì)：第4頁共4頁4DSMOTORMANUFACTORY★在圖紙備注欄中注明：毛邊高度0.2max。六．粉末冶金齒輪齒形條件：制造齒輪通常需要有：模數(shù)(徑節(jié))、齒數(shù)、壓力角，跨齒厚、齒頂徑、齒
7、根徑、齒輪精度等齒形參數(shù)。粉末冶金齒輪齒形條件與機(jī)加工齒輪齒形參數(shù)一致，主要是在公差帶與機(jī)加工齒輪有差異。1．齒頂徑公差確定：燒結(jié)態(tài)齒頂徑公差可以控制的范圍：1)．齒頂徑在?20以內(nèi)，公差建議為±0.1；2)．齒頂徑在?40以內(nèi)，公差建議為±0.13；3)．齒頂徑在?60以內(nèi)，公差建議為±0.15；注：齒頂徑，齒根徑因?yàn)閷X輪傳動(dòng)的影響較小，公差沒有必要要求很嚴(yán)，較嚴(yán)則會(huì)提高成本。2．齒根徑公差確定：燒結(jié)態(tài)齒根徑公差控制的范圍同齒頂徑公差范圍一致。3．跨齒厚公差確定：燒結(jié)態(tài)齒輪的跨齒厚控制范圍：A．跨齒厚(跨n齒)
8、5以內(nèi)，公差建議為(0/-0.04)；B．跨齒厚(跨n齒)10以內(nèi)，公差建議為(0/-0.05)；C．跨齒厚(跨n齒)15以內(nèi)，公差建議為(0/-0.06)；注：如對跨齒厚(影響齒輪嚙合的間隙)公差范圍要求較窄，則要追加精整工程(利用加工模具精整)。4．齒輪孔內(nèi)徑公差確定：A．當(dāng)內(nèi)徑公差小時(shí)燒結(jié)態(tài)齒輪會(huì)用加工的方式確保尺寸在公差范圍內(nèi)。B．當(dāng)內(nèi)徑公差小時(shí)熱處
