BR112012024650B1

BR112012024650B1 - Roda dentada sinterizada

Info

Publication number: BR112012024650B1
Application number: BR112012024650-0A
Authority: BR
Inventors: Müller Alexander; Rössler Horst; Sandner Christian
Original assignee: Miba Sinter Austria Gmbh
Priority date: 2010-08-31
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2018-06-19
Also published as: US20130008278A1; EP2611560B1; CN102834209A; WO2012027761A1; CN102834209B; BR112012024650A2; US8984981B2; AT509456A4; EP2611560A1; AT509456B1

Abstract

roda dentada sinterizada. a presente invenção refere-se a uma roda dentada sinterizada, com dentes (1) os quais, na região de flanco e na região de base (2,3), apresenyam uma camada superficial compactada (7,8,9) sempre contínua na seção de transição (4) entre a região de flanco e a região de base (2,3), com uma porosidade residual menor do que 10%. para aumentar a capacidade de suportar cargas propõe-se que a camada superficial compactada (9), na região de transição (4) entre a região de flanco e a região de base (2, 3), seja projetada com uma espessura menor do que nas regiões de flanco e de base (2,3) subsequentes.

Description

(54) Título: RODA DENTADA SINTERIZADA (51) Int.CI.: B22F 3/11; B22F 5/08; B21H 5/02; F16H 55/16; F16H 55/06 (30) Prioridade Unionista: 31/08/2010 AT A 1454/2010 (73) Titular(es): MIBA SINTER AUSTRIA GMBH (72) Inventor(es): ALEXANDER MÜLLER; HORST RÕSSLER; CHRISTIAN SANDNER

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para RODA DENTADA SINTERIZADA.

Área Técnica

A invenção refere-se a uma roda dentada sinterizada com dentes que, na região de flanco e na região de base, apresentam uma camada superficial compactada, sempre contínua na seção de transição entre a região de flanco e a região de base, com uma porosidade residual menor do que 10%.

Estado da Técnica

Para se obter uma maior resistência à flexibilidade duradoura na região das bases de dentes e uma maior resistência ao desgaste na região dos flancos de dentes em rodas dentadas sinterizadas fabricadas por metalurgia de pó, conhece-se o procedimento (EP 0 552 272 B1) de compactar as peças brutas de metal em pó sinterizadas das rodas dentadas na região de flanco e na região de base dos dentes, de tal modo que seja obtida uma camada superficial amplamente sem poros, a qual traz consigo um considerável aumento da capacidade admissível de suportar carga na região de engate da roda dentada. Nesse contexto é conhecido (US 5 884 527 A) o procedimento de que a camada superficial compactada apresentando uma porosidade residual de no máximo 10 % seja formada com uma espessura de 380 a 1000 pm. No entanto, também já foi proposto (US 7 556 864 B2) configurar com espessura diferenciada a camada superficial compactada na região de flanco e na região de base dos dentes. Com uma camada superficial compactada na região de flanco entre 500 e 1000 pm, que transita continuamente para uma camada superficial compactada com uma espessura de 10 a 300 pm na região de base dos dentes, pretende-se, por um lado, corresponder aos esforços de carga que surjam e, por outro lado, obter uma redução do ruído.

Rodas dentadas que engrenam uma na outra são solicitadas a flexionar devido à transmissão de força na região de base dos dentes, sendo que as maiores tensões ocorrem na seção de transição entre a região de base e a região de flanco e alcançam o seu máximo na superfície do dente.

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Para se poder absorver essas tensões de flexão no caso de esforços de carga mais elevados, inseriu-se uma camada superficial compactada com uma espessura suficiente na seção de transição entre a região de flanco e a região de base; mas, na prática foi constatado que, apesar de uma camada superficial mais grossa na região das maiores tensões de flexão, não é possível excluir o risco de uma sobrecarga do material.

Descrição da Invenção

Consequentemente, a invenção se coloca o objetivo de projetar uma roda dentada sinterizada do tipo mencionado ao início, de um modo tal que a sua capacidade de suportar carga possa ser aumentada consideravelmente.

Esse objetivo proposto é alcançado pela invenção à medida que a camada superficial compactada, na seção de transição entre a região de flanco e a região de base, está projetada com uma espessura menor do que nas regiões subsequentes de flanco e de base.

Para a produção de rodas dentadas sinterizadas com dentes que apresentam uma camada superficial compactada na região de flanco e na região de base, as peças brutas de metal em pó são sinterizadas com uma medida excedente correspondente à camada superficial a ser compactada e, então, são calibradas para a medida teórica com ajuda de uma ferramenta de compressão, que forma uma contraendentação, mediante uma compactação da camada superficial na região da medida excedente. Ao ocorrer o engrenamento rolante da contraendentação da ferramenta de compressão na endentação da peça bruta de metal em pó sinterizada, ocorre uma penetração das pontas de dentes da contraendentação da ferramenta de compressão na peça bruta de metal em pó sinterizada, principalmente na seção de transição entre a região de flanco e a região de base dos dentes, fato este que está correlacionado a um grau bastante elevado de remodelagem, que pode acarretar defeitos no material, tais como descamação de material e duplicação de material. Através de uma diminuição da espessura da medida excedente da peça bruta de metal em pó sinterizada na seção de transição entre a região de flanco e a região de base dos dentes, é possível

3/4 que o grau de remodelagem condicionado pelo processamento com a ferramenta de compressão seja reduzido a uma medida que não leve a escamações de material, respectivamente a duplicações de material, que pudessem prejudicar a capacidade de suportar cargas do material compactado. Por esse motivo, uma menor espessura da camada superficial compactada na região de transição entre a região de flanco e a região de base gera, surpreendentemente, um aumento nítido da capacidade de suportar cargas da roda dentada sinterizada com uma boa resistência da base de dente.

Condições particularmente vantajosas de construção são obtidas quando a espessura da camada superficial compactada na seção de transição entre a região de flanco e a região de base comportar no máximo 280 μ, porque, neste caso, é possível excluir amplamente uma avaria do material durante o processo de calibragem que compacta a superfície, através do engrenamento rolante da contraendentação da ferramenta de compressão na endentação da peça bruta de metal em pó sinterizada.

Breve Descrição dos Desenhos

Nos desenhos mostra-se, como exemplo, o objeto da invenção.

Mostra-se:

Figura 1: uma roda dentada sinterizada de acordo com a invenção, em recorte, na região de um dente em um corte esquemático normal ao eixo.

Figura 2: esse dente, em recorte, na seção de transição da região de flanco para a região de base, em uma escala maior.

Caminho para a Execução da Invenção

O dente 1 de uma roda dentada sinterizada, não mostrada detalhadamente, forma, de modo tradicional, uma região de flanco de dente 2 e uma região de base 3. A seção de transição entre essas regiões 2 e 3 é designada por 4 e é determinada, no geral, por uma tangente 6 inclinada em 30° em relação ao eixo de dente 5 no perfil do dente 1, tal como se pode deduzir da figura 2.

Na região de flanco e na região de base 2, 3 do dente 1 é prevista uma camada superficial compactada, a qual é designada por 7 na região

4/4 de flanco de dente e por 8 na região de base de dente, sendo que na seção de transição 4 resulta uma camada superficial 9 que transita continuamente para as camadas superficiais 7, 8. Essas camadas superficiais compactadas 7, 8 e 9 apresentam uma porosidade residual menor do que 10 %, a qual diminui na direção da superfície do dente, de tal modo que na região superficial imediata se possa contar com um material essencialmente compacto. A camada superficial compactada 9, na região da seção de transição 4, apresenta uma espessura menor em comparação com as camadas superficiais compactadas 7 e 8 da região de flanco e da região de base 2, 3, espessura esta que é menor do que 280 pm. A espessura da camada superficial compactada 8 na região de base 3 situa-se, de preferência, acima de 350 pm. A camada superficial compactada 7, na região de flanco 2, pode ser projetada, de modo em si conhecido, com uma espessura entre 500 e 1000 pm, embora também o possa ser maior do que isso.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Roda dentada sinterizada com dentes (1), que na região de flanco e na região de base (
2,
3) apresentam uma camada superficial compactada (7, 8, 9) sempre contínua na seção de transição (
4) entre a região
5 de flanco e a região de base (2, 3), com uma porosidade residual menor do que 10 %, caracterizada pelo fato de que a camada superficial compactada (9), na seção de transição (4) entre a região de flanco e a região de base (2, 3), está projetada com uma espessura menor do que nas regiões de flanco e de base (2, 3) subsequentes.
10 2. Roda dentada sinterizada de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a espessura da camada superficial compactada (9), na região de transição (4) entre a região de flanco e a região de base (2, 3), comporta no máximo 280 pm.

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