CN108006207B - 一种减速机铝合金壳体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种减速机铝合金壳体，包括齿轮箱和齿轮箱盖，齿轮箱和齿轮箱盖均由铝合金压铸成型制成；所述铝合金配方为：锌1.2‑1.6％；硼0.03‑0.05％；锆0.1‑0.3％；镍0.25‑0.45％；硅0.6‑1.3％；铁1‑3％；Mn 0.2‑0.3％,其余为铝；其中镍与锌的配比为0.17‑0.29。本发明通过铝合金压铸成型，外观非常光滑漂亮，箱盖与箱体密封处有原有整体圆形变更为下方平面形，脚座比原有加厚3mm，轴承部位加固钢套设计，整体韧性强度比原有高出1.5倍，杜绝断脚座及裂缝问题发生，重量比原有轻2/3，同时加工时刀具磨损量极少，提高加工效率降低加工成本。
Description
技术领域
本发明属于减速器领域，尤其涉及一种减速机铝合金壳体。
背景技术
现有的减速机外壳通常由铸铁制成，但是铸铁制作的外壳，通常是铸模而成，制作程序繁琐，质量较沉，运输成本高；且存在外观粗糙强度过弱，经常性出现断裂脚座和裂缝问题，并且有加工磨损刀具及成本高的问题。也有部分减速机采用铝合金代替铸铁外壳，但是其结构没有适应性优化，导致其外壳强度降低，造成减速机的使用寿命低且次品率高。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种减速机铝合金壳体，本发明通过铝合金压铸成型，外观非常光滑漂亮，整体韧性强度比原有高出1.5倍，杜绝了断脚座及裂缝问题发生，重量比原有轻2/3，同时加工时刀具磨损量极少，提高加工效率降低加工成本，且极度耐腐蚀。
为达到上述技术效果，本发明的技术方案是：
一种减速机铝合金壳体，包括齿轮箱和齿轮箱盖，齿轮箱内安装有齿轮组，齿轮组包括若干齿轮，齿轮箱和齿轮箱盖之间安装有型圈；所述齿轮箱上设置有穿过出力轴的前出力轴孔，前出力轴孔周围设置有沿前出力轴孔径向设置的径向加强筋，所述齿轮箱盖上成型有与出力轴配合的后出力轴孔，后出力轴孔外包裹有钢套；齿轮箱盖底部平面设置，且箱盖底部两侧成型有避让槽，避让槽内成型有螺纹孔；齿轮箱和齿轮箱盖均由铝合金压铸成型制成；所述铝合金配方为：锌1.2-1.6％；硼0.03-0.05％；锆0.1-0.3％；镍0.25-0.45％；硅0.6-1.3％；铁1-3％；Mn 0.2-0.3％,其余为铝；其中镍与锌的配比为0.17-0.29。
进一步的改进，所述齿轮箱和齿轮箱盖的制作步骤均如下所示：将物料按照铝合金配方：锌1.2-1.6％；硼0.03-0.05％；锆0.1-0.3％；镍0.25-0.45％；硅0.6-1.3％；铁1-3％；Mn 0.2-0.3％,其余为铝加入加入球磨仪研磨，然后加入充有惰性气体的熔炉中，加热熔融，形成合金溶液，精炼、扒渣；然后以1.2-2℃/s降温形成合金板材，然后将合金板材加热到600-650℃，淬火油中淬火冷却，然后将合金板材在压铸机中压铸成型制作为齿轮箱和齿轮箱盖；其中镍与锌的配比为0.17-0.29。
进一步的改进，所述惰性气体为氩气。
进一步的改进，所述铝合金包括锌1.3％；硼0.035％；锆0.2％；镍0.35％；硅0.9％；铁1.7％；Mn 0.27％，其余为铝。
进一步的改进，所述径向加强筋处于前出力轴孔外周上部；径向加强筋为三个；相邻径向加强筋之间呈°夹角。
进一步的改进，所述出力轴与前出力轴孔之间设置有出力油封；出力轴分别通过轴承与前出力轴孔和后出力轴孔相连。
进一步的改进，所述齿轮组包括入力轴，入力轴穿过齿轮箱盖连接有电机；所述电机包括定子绕组和转子，转子穿过有刹车环、摩擦片和刹车风叶。
进一步的改进，所述齿轮箱盖内壁成型有加强筋。
附图说明
图1为本发明的爆炸图；
图2为齿轮箱盖的正面结构示意图；
图3为齿轮箱盖的背面结构示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式并且结合附图对本发明的技术方案作具体说明。
实施例1
如图1-3所示的一种减速机铝合金壳体，包括齿轮箱1和齿轮箱盖8，齿轮箱1内安装有齿轮组；齿轮箱1和齿轮箱盖8之间安装有0型圈23；所述齿轮箱1上设置有穿过出力轴6的前出力轴孔54，前出力轴孔54周围设置有沿前出力轴孔54径向设置的径向加强筋55，所述齿轮箱盖8上成型有与出力轴6配合的后出力轴孔56，后出力轴孔56外包裹有钢套57；齿轮箱盖8底部平面设置，且箱盖8底部两侧成型有避让槽58，避让槽58内成型有螺纹孔59；齿轮箱1和齿轮箱盖8均由铝合金制成。
径向加强筋55处于前出力轴孔54外周上部；径向加强筋55为三个；相邻径向加强筋55之间呈60°夹角。
出力轴6与前出力轴孔54之间设置有出力油封2；出力轴6分别通过轴承与前出力轴孔54和后出力轴孔56相连。
齿轮组包括入力轴14，入力轴14穿过齿轮箱盖8连接有电机；所述电机包括定子绕组63和转子64，转子64穿过有刹车环65、摩擦片66和刹车风叶67。
齿轮箱盖8内壁成型有加强筋62。
齿轮箱盖8内壁外凸成型有定位凸台81，齿轮箱1内壁突出成型有处于齿轮箱1内的与定位凸台81配合的定位凹台；齿轮箱盖8边缘和齿轮箱1边缘均成型有定位销孔82。这样通过定位凸台81和定位凹台配合，并通过定位销孔的设置，保证了齿轮箱盖8与齿轮箱1装配时，不会由于齿轮箱盖8的自动而出现装配误差。
齿轮箱盖8上还成型有入立轴孔83和传动轴孔84；为了进一步加固，传动轴孔84外也可套设套设有钢套。但是入立轴孔83处由于承受的力矩很小，为了减少成本，不需要套设钢套。
铝合金压铸成型，外观非常光滑漂亮，箱盖与箱体密封处有原有整体圆形变更为下方平面形，脚座比原有加厚3mm，轴承部位加固钢套设计，整体韧性强度比原有高出1.5倍，杜绝断脚座及裂缝问题发生，重量比原有轻2/3，同时加工时刀具磨损量极少，提高加工效率降低加工成本。
实施例2
所述齿轮箱(1)和齿轮箱盖(8)的制作步骤均如下所示：
将物料按照铝合金配方：锌1.2％；硼0.05％；锆0.1％；镍0.25％；硅0.6％；铁3％；Mn 0.2％,其余为铝加入加入球磨仪研磨，然后加入充有惰性气体的熔炉中，加热熔融，形成合金溶液，精炼、扒渣；然后以2℃/s降温形成合金板材，然后将合金板材加热到650℃，淬火油中淬火冷却，然后将合金板材在压铸机中压铸成型制作为齿轮箱(1)和齿轮箱盖(8)；惰性气体为氩气。
实施例3
齿轮箱(1)和齿轮箱盖(8)的制作步骤均如下所示：
将物料按照铝合金配方：锌1.6％；硼0.03％；锆0.3％；镍0.45％；硅1.3％；铁1％；Mn 0.3％,其余为铝加入加入球磨仪研磨，然后加入充有惰性气体的熔炉中，加热熔融，形成合金溶液，精炼、扒渣；然后以1.2℃/s降温形成合金板材，然后将合金板材加热到600C，淬火油中淬火冷却，然后将合金板材在压铸机中压铸成型制作为齿轮箱(1)和齿轮箱盖(8)；
实施例4
所述齿轮箱(1)和齿轮箱盖(8)的制作步骤均如下所示：将物料按照铝合金配方：锌1.3％；硼0.035％；锆0.2％；镍0.35％；硅0.9％；铁1.7％；Mn 0.27％，其余为铝加入加入球磨仪研磨，然后加入充有惰性气体的熔炉中，加热熔融，形成合金溶液，精炼、扒渣；然后以1.2-2℃/s降温形成合金板材，然后将合金板材加热到600-650℃，淬火油中淬火冷却，然后将合金板材在压铸机中压铸成型制作为齿轮箱(1)和齿轮箱盖(8)；其中镍与锌的配比为0.17-0.29。
实施例2-4合金板材压铸前的检测参数如下：
综上所述，本发明制得的铝合金外壳具有更好的抗拉强度和屈服强度，且具有良好的抗屈服性。
实施例5
齿轮组包括若干齿轮68，齿轮的铸造方法如下：将物料按照以下比例加入熔炉中：铁81重量份，锌8重量份，铝8重量份，硅3重量份，石墨烯3重量份，铜0.5重量份，镁1重量份，钒0.5重量份，钽0.007重量份，钼0.005重量份，钛0.008重量份，加热高温熔融，搅拌，升温时的升温速率为每分钟升温6摄氏度与每分钟升温3摄氏度混合交替加热；熔融时间为3h；然后将熔融金属输送到保温炉中，再注入到压铸机内压铸成型，冷却，得到齿轮初品，将齿轮初品氮气保护下加热到300℃保温3小时，然后冷却至260℃保温1小时，再在温度为80℃，PH为8的碱性溶液中保温1小时,清洗烘干；然后将齿轮初放到冲床上冲孔，得到具有中心孔的齿轮初品，再放入滚齿机滚齿加工，得到齿轮二级品，齿轮二级品高频加热到820℃，然后淬火油中冷却淬火得到齿轮成品。
实施例6
齿轮组包括若干齿轮68，齿轮的铸造方法如下：将物料按照以下比例加入熔炉中：铁88重量份，锌4重量份，铝2重量份，硅2.4重量份，石墨烯2.2重量份，铜0.2重量份，镁0.5重量份，钒0.1重量份，钽0.005重量份，钼0.002重量份，钛0.003重量份，加热高温熔融，搅拌，升温时的升温速率为每分钟升温6摄氏度与每分钟升温3摄氏度混合交替加热；熔融时间为3h；然后将熔融金属输送到保温炉中，再注入到压铸机内压铸成型，冷却，得到齿轮初品，将齿轮初品氮气保护下加热到380℃保温3小时，然后冷却至280°C保温1小时，再在温度为90℃，PH为9的碱性溶液中保温0.5小时,清洗烘干；然后将齿轮初放到冲床上冲孔，得到具有中心孔的齿轮初品，再放入滚齿机滚齿加工，得到齿轮二级品，齿轮二级品高频加热到780℃，然后淬火油中冷却淬火得到齿轮成品。
实施例7
齿轮组包括若干齿轮68，齿轮的铸造方法如下：将物料按照以下比例加入熔炉中：铁83重量份，锌6重量份，铝4重量份，硅2.6重量份，石墨烯2.5重量份，铜0.4重量份，镁0.7重量份，钒0.3重量份，钽0.006重量份，钼0.003重量份，钛0.006重量份，加热高温熔融，搅拌，升温时的升温速率为每分钟升温6摄氏度与每分钟升温3摄氏度混合交替加热；熔融时间为3h；然后将熔融金属输送到保温炉中，再注入到压铸机内压铸成型，冷却，得到齿轮初品，将齿轮初品在氮气保护下加热到360℃保温3小时，然后冷却至270°C保温0.5小时，再在温度为85℃，PH为8的碱性溶液中保温0.5小时。,清洗烘干；然后将齿轮放到冲床上冲孔，得到具有中心孔的齿轮初品，再放入滚齿机滚齿加工，得到齿轮二级品，齿轮二级品高频加热到780℃，然后淬火油中冷却淬火得到齿轮成品。
上述实施例制得的齿轮质量如下：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 硬度(HB) | 237 | 243 | 269 |
| 热膨胀系数(10<sup>-6</sup>/℃) | 8.3 | 7.4 | 4.3 |
此方法制得的齿轮硬度高，耐磨性好，且抗热膨胀，因此使用寿命长，传动精度高。
上述仅为本发明的一个具体导向实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明的保护范围的行为。
Claims (7)
1.一种减速机铝合金壳体，包括齿轮箱(1)和齿轮箱盖(8)，齿轮箱(1)内安装有齿轮组，齿轮组包括若干齿轮(68)，其特征在于，齿轮箱(1)和齿轮箱盖(8)之间安装有0型圈(23)；所述齿轮箱(1)上设置有穿过出力轴(6)的前出力轴孔(54)，前出力轴孔(54)周围设置有沿前出力轴孔(54)径向设置的径向加强筋(55)，所述齿轮箱盖(8)上成型有与出力轴(6)配合的后出力轴孔(56)，后出力轴孔(56)外包裹有钢套(57)；齿轮箱盖(8)底部平面设置，且箱盖(8)底部两侧成型有避让槽(58)，避让槽(58)内成型有螺纹孔(59)；齿轮箱(1)和齿轮箱盖(8)均由铝合金压铸成型制成；所述铝合金配方为：锌1.2-1.6％；硼0.03-0.05％；锆0.1-0.3％；镍0.25-0.45％；硅0.6-1.3％；铁1-3％；Mn 0.2-0.3％，其余为铝；其中镍与锌的配比为0.17-0.29；
所述齿轮箱(1)和齿轮箱盖(8)的制作步骤均如下所示：
将物料按照所述铝合金配方加入球磨仪研磨，然后加入充有惰性气体的熔炉中，加热熔融，形成合金溶液，精炼、扒渣；然后以1.2-2℃/s降温形成合金板材，然后将合金板材加热到600-650℃，淬火油中淬火冷却，然后将合金板材在压铸机中压铸成型制作为齿轮箱(1)和齿轮箱盖(8)；
齿轮箱盖（8）内壁外凸成型有定位凸台（81），齿轮箱（1）内壁突出成形有处于齿轮箱（1）内的与定位凸台（81）配合的定位凹台；齿轮箱盖（8）边缘和齿轮箱（1）边缘均成型有定位销孔（82）；
齿轮箱盖（8）上还成型有入立轴孔（83）和传动轴孔（84）。
2.如权利要求1所述的减速机铝合金壳体，其特征在于，所述惰性气体为氩气。
3.如权利要求1所述的减速机铝合金壳体，其特征在于，所述铝合金包括锌1.3％；硼0.035％；锆0.2％；镍0.35％；硅0.9％；铁1.7％；Mn 0.27％，其余为铝。
4.如权利要求1所述的减速机铝合金壳体，其特征在于，所述径向加强筋(55)处于前出力轴孔(54)外周上部；径向加强筋(55)为三个；相邻径向加强筋(55)之间呈60°夹角。
5.如权利要求1所述的减速机铝合金壳体，其特征在于，所述出力轴(6)与前出力轴孔(54)之间设置有出力油封(2)；出力轴(6)分别通过轴承与前出力轴孔(54)和后出力轴孔(56)相连。
6.如权利要求1所述的减速机铝合金壳体，其特征在于，所述齿轮组包括入力轴(14)，入力轴(14)穿过齿轮箱盖(8)连接有电机；所述电机包括定子绕组(63)和转子(64)，转子(64)穿过有刹车环(65)、摩擦片(66)和刹车风叶(67)。
7.如权利要求1所述的减速机铝合金壳体，其特征在于，所述齿轮箱盖(8)内壁成型有加强筋(62)。
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