粉末冶金齿轮设计简介

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1、4DSMOTORMANUFACTORY粉末冶金齿轮设计简介作者：REVER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(日本)，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，目前齿轮使用较广

2、泛的材料是Fe-Cu-C-Ni的材料，(其符合JISSMF5030，SMF5040标准；符合MPIFFN-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/cm3minOR6.80g/cm3min。2．温压压制成形齿轮密度通常控制在7.0

3、0g/cm3min。★在图纸密度一栏中注明密度等级：如6.6g/cm3min。三．粉末冶金齿轮硬度确定：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6.6g/cm3min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HRC20min；（FN-0205-80HT渗碳处理硬度典型值为HRC23）2．密度6.8g/cm3min时：1)．烧结态硬度控制在HRB55min；（F

4、N-0205-25烧结态硬度典型值为59HRB）2)．水蒸汽处理硬度控制在HRB70min；3)．渗碳处理硬度控制在HRC25min；（FN-0205-105HT渗碳处理硬度典型值为HRC29）3．密度7.0g/cm3min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HRC30min；（FN-0205-130HT渗碳处理硬度典型值为HRC33）第4页共4页4DSMOTORMANUFACTORY★在图纸硬度一栏中注明硬度范围：如HRB40min。（当材料为FN-0205-2

5、0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，使水蒸汽在齿轮的表面与Fe反应形成一种致密物质Fe3O4。Fe3O4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

6、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：★推荐选用形状A2．内径面取设计：3．Boss齿轮形状设计：第4页共4页4DSMOTORMANUFACTORY★在图纸备注栏中注明：毛边高度0.2max。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ø20以内，公差建议

7、为±0.1；2)．齿顶径在ø40以内，公差建议为±0.13；3)．齿顶径在ø60以内，公差建议为±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

8、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