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    發布時間:2020-12-25 13:09:36
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    粉末冶金齒輪有哪些設計原則?

      粉末冶金齒輪在整個粉末冶金零件中處于迅速發展的地位。粉末冶金齒輪的設計原則包括壓制脫模、模具裝粉、厚度變化、過渡圓角、倒角、鍵槽、齒形等。粉末冶金錐齒輪用粉末冶金代替失蠟鑄造生產,可降低生產成本。如下所示:

      1.壓制脫模粉末冶金齒輪一般是在垂直方向上成型的,所以齒輪根切、倒錐角、垂直于壓制方向的孔和槽、螺紋、金剛石滾花、凹角等結構都會阻礙壓制好的坯料從模具中脫模。它們必須被修改成可以脫模的形狀,然后通過燒結進行加工。

      2.采用保護渣的粉末冶金齒輪的設計應考慮到粉末在壓制過程中很容易充滿整個型腔。金屬粉末不能像液體那樣容易流動。因此,齒輪應避免極薄壁截面、窄槽、尖角和深沉孔,否則金屬粉末加載不足,模具沖壓容易斷裂。適當的簡化設計往往會提高模具的使用壽命。

      3.間隔齒輪、鏈輪或偏心齒輪的齒輪可以直接用粉末冶金成形,但在設計時,必須保證齒輪外徑與齒根直徑之間有足夠大的允許間隙,即齒輪直徑與齒根直徑之差不應小于3mm,且單邊不應小于1.5mm另外,在齒輪設計中,還需要保證孔徑與齒根直徑之間有足夠大的間隔,可以從小齒輪的0.9mm到較大齒輪的7.5mm不等,視具體情況而定。

      4.厚度變化的粉末冶金多齒輪容易直接成形,但其結構應盡量避免截面厚度急劇變化。因為截面急劇變化的零件會引起密度變化,在燒結和熱處理過程中容易產生變形和尺寸不穩定。對于多臺面部件,通常通過限制臺面的數量來獲得更好的密度分布和強度。零件可用的臺面數量由壓機類型和壓模設計決定。

      5.過渡圓角復合多臺面結構的齒輪應盡量避免直角相交。比如帶法蘭和雙聯齒輪的壓坯,一般需要在截面變化的邊界處做半徑不小于0.25mm的圓角。這些過渡圓角明顯增強了生坯的完整性。壓制時尖角不利于粉末填充,容易產生應力集中和開裂。

      6.倒角齒輪的外形設計中經常會處理一些拐角,如齒頂和齒根的倒角,內外徑的倒角等。一般30-45用于倒角。并在倒角末端做一個不小于0.25mm的平臺。倒角主要有兩個目的:增加齒的密度。齒的密度越高,機械性能越高,尤其是強度。減少毛刺的不良影響,大多數情況下可以防止毛刺。毛刺通常是由于模具各部分間隙完全造成的,也可以通過精加工或輥處理去除。7:鍵槽齒輪的鍵槽可采用凸鍵、凹鍵或平鍵。但當齒根圓直徑接近帶鍵中心孔直徑時,即出現局部收窄時,建議采用凹鍵或平鍵,以利于粉末填充均勻,增強壓坯和沖模強度。

      8.減重孔當齒輪外徑較大,需要減重時,減重孔建議為圓形,因為圓形孔易于制造和安裝,可以降低成本。

      9.齒輪的完整漸開線齒廓可以用粉末冶金方法成形。如果將粉末冶金齒輪齒頂和齒根的尖角修改成光滑的圓弧過渡圓結構,齒根強度可提高35%左右,并可降低運行噪聲。


     

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