CN108730482A - 一种齿轮或带轮及其粉末冶金制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种齿轮或带轮及其粉末冶金制备方法，该种齿轮或带轮包括外齿圈、内环、金属簧片及弹性体；外齿圈的中部开设有前后贯通并成形为圆形的安装孔，安装孔的内壁上设有沿周向间隔布置的多个第一凹槽；内环的外周壁上设置有对应的第二凹槽；能变形回弹的金属簧片沿齿轮或带轮的径向设于安装空间内；弹性体填充于外齿圈、内环以及簧片之间构成的腔体中，制备方法包括以下步骤(1)齿轮或带轮的结构设计：(2)混料；(3)成形；(4)烧结；(5)加工凹槽；(6)热处理；(7)表面处理；(8)加工金属簧片组成簧片组；(9)装配；(10)注射；(11)精加工，该种齿轮或带轮能更好地缓冲受到的振动冲击。

Description

一种齿轮或带轮及其粉末冶金制备方法
技术领域
本发明属于发动机部件领域，具体涉及一种齿轮或带轮及其粉末冶金制备方法。
背景技术
汽车行业的发展趋势是降低能耗，减少排放，尤其是传统的燃油汽车。因此，降低汽车的排量，提升发动机的性能就显得尤为主要。欧盟规定车企2020年所销售的95％的新车，二氧化碳排放必须达到每公里不超过95克的平均水平。在此背景下，三缸发动机将会成为行业的主力发动机，一方面是车厂为了应对世界各国的节能减排政策，增加自身产品的实力；另一方面是技术条件允许三缸布局的发动机出现。以通过结合其它技术，使三缸机达到或超过四缸机的功率，从而实现降低能耗减少排放的目的。
目前，三缸发动机由于运转不平衡，发动机本身噪音大，振动大，导致汽车乘员的舒适性较差。为了减少抖动、振动，往往需设计平衡轴抵消缸体的不平衡，以充分发挥三缸机的节能、低成本的优势。平衡轴系统利用齿(带)轮传动方式进行工作，通过曲轴旋转带动固连的平衡轴驱动齿(带)轮、平衡轴从动齿(带)轮以及平衡轴运行。单平衡轴可以平衡占整个振动比例相当大的一阶振动，使发动机的振动得到明显改善。
然而，现有技术中，平衡轴的齿(带)轮一般采用钢材加工，钢材加工的齿(带)轮噪音大、工序长、成本高。因此，发明人设计了一种新型的粉末冶金齿(带)轮的制备方法，参见公布号为CN107237877A的中国发明《一种粉末冶金齿轮或带轮的制备方法》的内容。该种制备方法制备的齿(带)轮在外齿圈与内环之间设置了圆柱销，圆柱销与外齿圈的内表面和内环的外表面相互焊接来进行连接，该种连接是一种刚性连接。但是，齿(带)轮在传动时，啮合时会受到不同频率的振动冲击，该冲击先加载在外齿圈上，随即传递到圆柱销，然而该种圆柱销的刚性连接方式，无法很好地消解该振动冲击，会导致圆柱销与外齿圈或内环的刚性连接断裂；或是将该振动冲击刚性传递到内环直至传递到轴，会导致轴的损坏甚至失效。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能更好缓冲受到的振动冲击的齿轮或带轮。
本发明要解决的另一个问题为提供一种工艺简单且成品能很好缓冲振动冲击的制造上述齿轮或带轮的粉末冶金制备方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种齿轮或带轮，所述齿轮或带轮包括外齿圈、内环，所述外齿圈的外部沿周向设置有用于传动的齿部，所述外齿圈的中部开设有前后贯通并成形为圆形的安装孔，所述安装孔的内壁上设有沿周向间隔布置的多个第一凹槽；所述内环设置于所述安装孔中并与所述外齿圈的内壁之间形成有一间隙，所述内环中部设置有供轴穿设的前后贯通的轴孔，所述内环的外周壁上设置有与所述第一凹槽一一对应的相对的第二凹槽，对应的所述第二凹槽与所述第一凹槽之间构成安装空间，还包括能变形回弹的簧片组和弹性体，所述簧片组由单个金属簧片或沿周向排列互相固定为一体的多个金属簧片构成，每个所述簧片组的一端位于对应所述第一凹槽内，另一端位于所述第二凹槽内从而沿齿轮或带轮的径向设置于所述安装空间内；所述弹性体填充于所述外齿圈、内环以及簧片之间构成的腔体中。
优选的，所述内环组分的质量分数配比为：Cu：0～2％，C：0.5～1％，Ni：0～2％，润滑剂：0.5～1％，低于2％的杂质，Fe：余量；所述外齿圈配比为：C：0.1～1.5％，Cu：0～4％，Ni：0～5％，Mo：0～3％，Cr：0～3.0％，Mn：0～2％，润滑剂：0.5～1％，低于2％的杂质，Fe：余量。添加Cu和Mn可提高外齿圈的淬透性。
优选的，所述簧片组为单个金属簧片或为沿周向排列互相固定为一体的多个金属簧片。该种金属簧片设置方式方便根据不同的应用环境调节金属簧片的数目。
优选的，所述金属簧片的厚度为0.05mm～1mm。该种厚度的金属簧片便于使用时的变形回弹而缓冲振动冲击；装有此厚度的齿轮或带轮对来自周向的扭转振动更加敏感，即使在较小的扭转振动时也能够产生弹性变形，缓冲振动，减振效果更好。
进一步，所述金属簧片具有沿所述齿轮或带轮的周向贯通的连接孔，所述弹性体填充所述连接孔连接为一体。此种设置使弹性体与金属簧片组成一个整体，弹性体在反复冲击振动作用下也不会有脱离内环和外齿圈的风险，提高了弹性体与内环和外齿圈连接的可靠性；也使得外齿圈和内环连接地更为紧密，便于传动；当外齿圈受到振动冲击时，冲击通过弹性体传递给金属簧片，通过金属簧片的弹性变形再传递给弹性体，对振动冲击的消解效果更好；提升了齿轮或带轮传动的稳定性，同时减振降噪效果好。
一种针对上述齿轮或带轮的粉末冶金制备方法，包括以下步骤：
(1)齿轮或带轮的结构设计：设计所述外齿圈、内环、金属簧片及弹性体，并设计对应的所述第一凹槽和第二凹槽；
(2)混料：将外齿圈、内环的原料粉末按照组分配比分别进行充分混合；
(3)成形：将外齿圈、内环的原料粉末分别进行成形得到密度为6.6～7.4g/cm3的外齿圈生坯、内环生坯；
(4)烧结：将外齿圈生坯、内环生坯在还原气氛中分别进行烧结，烧结温度为1120℃～1250℃，烧结时间为20～60min；
(5)加工凹槽：对外齿圈、内环分别加工一一对应的所述第一凹槽、第二凹槽；
(6)热处理：对外齿圈的所述齿部进行热处理；
(7)表面处理:将外齿圈、内环分别进行表面处理；
(8)加工金属簧片，组成簧片组；
(9)装配：将所述簧片组安装于对应的所述第一凹槽和所述第二凹槽之间构成的安装空间内；
(10)注射：将弹性体注射到外齿圈、内环和金属簧片构成的所述腔体中，并与内环和外齿圈粘接；
(11)精加工：将步骤(10)所得齿轮或带轮进行精加工，以达到尺寸精度的要求。
优选的，所述步骤(4)中对于外齿圈生坯的烧结采用烧结硬化工艺；且不进行步骤(6)。该种工艺减少了工序，提高生产效率。
优选的，步骤(6)所述热处理采用中/高频淬火或整体热处理或真空低压渗碳工艺。经过以上热处理，齿部硬度达到Hv0.1600-850，提高外齿圈齿部的耐磨性。
优选的，步骤(7)所述表面处理采用依次进行第一次超声清洗、喷砂、第二次超声清洗、涂胶黏剂的工艺，或采用依次进行超声波清洗、喷砂、磷化、涂胶黏剂的工艺。前一种工艺中的第一次超声波清洗用于除油，第二次超声波清洗用于清除喷砂的残留；步骤简单，操作简便；后一种工艺能增强抗腐蚀能力。
优选的，所述簧片组通过过盈配合的方式装配。装配时，先将内环和外齿圈固定，以保证二者的同轴度，之后将金属簧片冷却使其尺寸变小，再压入外齿圈的第一凹槽与对应的内环的第二凹槽中；过盈配合方式装配简单，且金属簧片与内环和外齿圈的连接强度高，可靠性好。
与现有技术相比，本发明的优点在于：将能够变形回弹的金属簧片沿径向设置于安装空间内，并填充有弹性体，因为齿轮或带轮所受的振动冲击主要来自于周向，沿径向设置的金属簧片在周向上具有较大的变形回弹的空间，能够很好地缓冲大部分的振动冲击，来自于径向的振动冲击金属簧片也能弯折回弹缓冲振动冲击，同时弹性体也能很大程度地帮助缓冲振动冲击，从而使得所有方向的振动冲击都能得到更好得缓冲，从而提高齿轮或带轮以及轴的使用稳定性和使用寿命；并且该种齿轮或带轮的粉末冶金制备方法工艺简单，成品又能很好地缓冲振动冲击。
附图说明
图1为本发明的齿轮或带轮的外齿圈与内环配合的结构示意图；
图2为本发明的齿轮或带轮的整体结构示意图；
图3为本发明的齿轮或带轮的纵截面示意图；
图4为本发明的齿轮或带轮的弹性体的结构示意图；
图5为本发明的簧片组的侧面结构示意图；
图6为本发明的金属簧片的正面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1至图6所示，下述实施例的齿轮或带轮包括外齿圈a、内环b、簧片组c及弹性体d，
外齿圈a1的外部沿周向设置有用于传动的齿部，外齿圈a的中部开设有前后贯通并成形为圆形的安装孔，安装孔的内壁上设有沿周向间隔布置的多个第一凹槽e；
内环b设置于安装孔中并与外齿圈a的内壁之间形成有一间隙，内环b中部设置有供轴穿设的前后贯通的轴孔，内环b的外周壁上设置有与第一凹槽e一一对应的相对的第二凹槽f，对应的第二凹槽f与第一凹槽e之间构成安装空间；
簧片组c由单个金属簧片c1或沿周向排列互相固定为一体的多个金属簧片c1构成，簧片组c沿齿轮或带轮的径向设置于安装空间内，且金属簧片c1能沿齿轮或带轮的周向变形回弹；金属簧片c1设置有沿所述齿轮或带轮的周向贯通的连接孔c2。金属簧片c1之间可以通过铆合连接在一起，如图6所示金属簧片c1的四个角的位置上均设置有铆接孔c3；除此之外粘合、焊接等能将金属簧片固定为一体的其他方式也均可行。
弹性体d填充于外齿圈a、内环b以及金属簧片c1之间构成的腔体中，并且弹性体d填充连接孔c2连接为一体。下述实施例的弹性体d均为橡胶，通过硫化反应成型。
实施例1：
(1)齿轮或带轮的结构设计：本实施例的齿轮或带轮的外齿圈和内环分别对应设置有10个第一凹槽和第二凹槽。
(2)混料：齿轮或带轮内环的化学成分为：Fe-2.0％Cu-0.8％C(质量分数)，配料为96.6％的100目水雾化铁粉、2.0％的电解铜粉、0.8％的石墨粉，添加0.6％的粉末润滑剂；齿轮或带轮外齿圈的配料为：96.6％100目的组成为Fe-1.2％Mo-1.4％Ni-0.4％Mn的水雾化预合金粉、2.0％的电解铜粉、0.8％的石墨粉，添加0.6％的粉末润滑剂(质量分数)。
(3)成形：采用模压成形分别成形齿轮或带轮内环和外齿圈，成形密度均为7.0±0.05g/cm3。
(4)烧结：齿轮或带轮内环在1120℃烧结25min随炉冷却；齿轮或带轮外齿圈采用烧结硬化工艺：在1120℃烧结25min，强制对流冷却，冷速为2～4℃/min，得到马氏体+少量贝氏体+少量珠光体的组织，齿部硬度Hv0.1650-800。
(5)加工凹槽：外齿圈的内周壁和内环的外周壁分别加工出一一对应的10个第一凹槽、和10个。
本实施不进行步骤(6)热处理。
(7)表面处理：齿轮或带轮内环和外齿圈经过第一次超声清洗后，放置于自动喷砂机中采用刚玉砂进行喷砂处理，砂粒粒度60目；进行第二次超声清洗；随后在外齿圈的内表面和内环的外表面上涂胶黏剂，胶黏剂可以选用环氧树脂类胶黏剂、酚醛类或酚醛-丁腈类胶黏剂、卤化橡胶类胶黏剂、异氰酸酯类胶黏剂等。
(8)将7片厚度0.5mm的中间有连接孔的青铜簧片铆合为簧片组。
(9)装配：将各簧片组安装于对应的所述第一凹槽和所述第二凹槽之间构成的安装空间内；本实施的第一凹槽与第二凹槽沿周向的长度略小于3.5mm使得每组青铜簧片分别与齿轮或带轮的对应的安装空间过盈装配；装配时，先将内环和外齿圈固定，以保证二者的同轴度，之后将金属簧片冷却使其尺寸变小，再压入外齿圈的第一凹槽与对应的内环的第二凹槽中，等金属簧片恢复常温时即形成过盈配合。
(10)注射：用模压的方法将EPDM橡胶注射到外齿圈、内环和金属簧片构成的腔体中，橡胶之间通过填充金属簧片的连接孔连接成一个整体。
(11)精加工：根据齿轮或带轮图纸尺寸要求进行精加工。
实施例2
(1)齿轮或带轮的结构设计：本实施例的齿轮或带轮的外齿圈和内环分别对应设置有12个第一凹槽和12个第二凹槽。
(2)混料：齿轮或带轮内环的化学成分为：Fe-1.5％Cu-0.7％C(质量分数)，配料为97.2％的100目水雾化铁粉、1.5％的电解铜粉、0.7％的石墨粉，添加0.6％的粉末润滑剂；
齿轮或带轮外齿圈的配料为：96.65％的100目组成为Fe-0.85％Mo水雾化预合金粉、2.0％的电解铜粉、0.75％的石墨粉，添加0.6％的粉末润滑剂(质量分数)；
(3)成形：分别成形齿轮或带轮内环和外齿圈，成形密度均为7.0±0.05g/cm3。
(4)烧结：齿轮或带轮内环和外齿圈在1150℃烧结25min随炉冷却。
(5)加工凹槽：外齿圈的内周壁和内环的外周壁分别加工出对应的12个第一凹槽和12个第二凹槽。
(6)热处理：外齿圈齿部采用高频淬火，得到0.5～1.5mm的硬化层。
(7)表面处理：齿轮或带轮内环和外齿圈超声清洗后喷砂，进行磷化处理，得到1um～3um厚致密的锌磷化层；随后在外齿圈的内表面和内环的外表面上涂胶黏剂，胶黏剂可以选用环氧树脂类胶黏剂、酚醛类或酚醛-丁腈类胶黏剂、卤化橡胶类胶黏剂、异氰酸酯类胶黏剂等。
(8)将10片厚度0.2mm的中间有连接孔的合金钢簧片铆合为簧片组，
(9)装配：将各簧片组分别与齿轮或带轮的对应的略小于每组合金钢簧片尺寸的安装空间过盈装配。
(10)注射：用模压的方法将NBR橡胶注射到内外齿圈和簧片构成的腔体中，橡胶通过填充金属簧片的连接孔连接成一个整体。
(11)精加工：根据齿轮或带轮图纸尺寸要求进行精加工。
实施例3
(1)齿轮或带轮的结构设计：本实施例的齿轮或带轮的外齿圈和内环分别对应设置有30个第一凹槽和30个第二凹槽。
(2)混料：齿轮或带轮内环的配料为：98.65％的100目组成为Fe-1.75％Ni-1.5％Cu的扩散粘接粉、0.6％的石墨粉，添加0.75％的粉末润滑剂(质量分数)；
齿轮或带轮外齿圈的配料为98.8％的100目Fe-3.0％Mo-0.5％Cr水雾化预合金粉、0.4％的石墨粉，添加0.8％的粉末润滑剂(质量分数)；
(3)成形：分别成形齿轮或带轮内环和外齿圈，成形密度均为6.9±0.05g/cm3。
(4)烧结：齿轮或带轮内环在1120℃烧结25min随炉冷却；齿轮或带轮外齿圈采用烧结硬化工艺：在1150℃烧结25min，强制对流冷却，冷速为2～4℃/min，得到马氏体+少量贝氏体+少量珠光体的组织，齿部硬度Hv0.1650-800。
(5)加工凹槽：外齿圈的内周壁和内环的外周壁分别加工出对应的30个第一凹槽和30个第二凹槽。
本实施例不进行步骤(6)。
(7)表面处理：齿轮或带轮内环和外齿圈第一次超声清洗后放置于自动喷砂机中采用刚玉砂进行喷砂处理，砂粒粒度40目；进行第二次超声清洗；随后在外齿圈的内表面和内环的外表面上涂胶黏剂，胶黏剂可以选用环氧树脂类胶黏剂、酚醛类或酚醛-丁腈类胶黏剂、卤化橡胶类胶黏剂、异氰酸酯类胶黏剂等。
(8)将5片厚度0.6mm的中间有连接孔的316L不锈钢簧片铆合为簧片组，
(9)装配：将各簧片组分别与齿轮或带轮内外齿圈上对应的略小于每组316L不锈钢簧片尺寸的安装空间过盈装配。
(10)注射：用模压的方法将SBR橡胶注射到内外齿圈和簧片构成的腔体中，橡胶通过填充簧片的连接孔连接成一个整体。
(11)精加工：根据齿轮或带轮图纸尺寸要求进行精加工。
实施例4
(1)齿轮或带轮的结构设计：本实施例的齿轮或带轮的外齿圈和内环分别对应设置有30个第一凹槽和30个第二凹槽。
(2)混料：齿轮或带轮内环的化学成分为：Fe-2.0％Ni-2.0％Cu-0.5％C(质量分数)，配料为94.65％的100目Fe粉、2.0％的羰基Ni粉、2.0％的电解Cu粉、0.6％的石墨粉，添加0.75％的粉末润滑剂；
齿轮或带轮外齿圈的配料为98.6％的100目Fe-4.0％Ni-2.0Cu％扩散粘接粉、0.6％的石墨粉，添加0.8％的粉末润滑剂(质量分数)；
(3)成形：分别成形齿轮或带轮内环和外齿圈，成形密度均为7.2±0.05g/cm3。
(4)烧结：齿轮或带轮内外齿圈在1150℃烧结40min随炉冷却。
(5)加工凹槽：外齿圈的内周壁和内环的外周壁分别加工出对应的30个第一凹槽和30个第二凹槽。
(6)热处理：外齿圈齿部采用渗碳热处理，得到0.5～1.5mm的硬化层。
(7)表面处理：齿轮或带轮内环和外齿圈第一次超声清洗后放置于自动喷砂机中采用刚玉砂进行喷砂处理，砂粒粒度80目；进行第二次超声清洗；随后在外齿圈的内表面和内环的外表面上涂胶黏剂，胶黏剂可以选用环氧树脂类胶黏剂、酚醛类或酚醛-丁腈类胶黏剂、卤化橡胶类胶黏剂、异氰酸酯类胶黏剂等。
(8)将8片厚度0.5mm的中间有连接孔的青铜簧片铆合为簧片组。
(9)装配：将各簧片组与齿轮或带轮上对应的略小于每组青铜簧片尺寸的安装空间过盈装配。
(10)注射：用模压的方法将HNBR橡胶注射到内外齿圈和簧片构成的腔体中，橡胶通过填充金属簧片的连接孔连接成一个整体。
(11)精加工：根据齿轮或带轮图纸尺寸要求进行精加工。
实施例5
(1)齿轮或带轮的结构设计：本实施例的齿轮或带轮的外齿圈和内环分别对应设置有18个第一凹槽和18个第二凹槽。
(2)混料：齿轮或带轮内环的化学成分为：Fe-2.0％Ni-0.75％C(质量分数)，配料为96.5％的100目Fe粉、2.0％的羰基Ni粉、0.75％的石墨粉，添加0.75％的粉末润滑剂；
齿轮或带轮外齿圈的配料为98.7％的100目Fe-1.5％Cr-0.5％Mo预合金粉、0.5％的石墨粉，添加0.8％的粉末润滑剂；
(3)成形：分别成形齿轮或带轮内环和外齿圈，成形密度均为7.1±0.05g/cm3。
(4)烧结：齿轮或带轮内环在1120℃烧结25min随炉冷却；齿轮或带轮外齿圈在1200℃烧结30min。
(5)加工凹槽：外齿圈的内周壁和内环的外周壁分别加工出对应的18个第一凹槽和18个第二凹槽。
(6)热处理：外齿圈齿部采用真空低压渗碳，得到0.6mm厚的硬化层。
(7)表面处理：齿轮或带轮内环和外齿圈第一次超声清洗后放置于自动喷砂机中采用刚玉砂进行喷砂处理，砂粒粒度100目；进行第二次超声清洗；随后在外齿圈的内表面和内环的外表面上涂胶黏剂，胶黏剂可以选用环氧树脂类胶黏剂、酚醛类或酚醛-丁腈类胶黏剂、卤化橡胶类胶黏剂、异氰酸酯类胶黏剂等。
(8)将15片厚度0.3mm的中间有连接孔的304L不锈钢簧片铆合为簧片组。
(9)装配：将各簧片组分别与齿轮或带轮上对应的略小于每个簧片组尺寸的安装空间过盈装配。
(10)注射：用模压的方法将NR橡胶注射到内外齿圈和簧片构成的腔体中，橡胶通过填充金属簧片的连接孔连接成一个整体。
(11)精加工：根据齿轮或带轮图纸尺寸要求进行精加工。
实施例6
(1)齿轮或带轮的结构设计：本实施例的齿轮或带轮的外齿圈和内环分别对应设置有36个第一凹槽和36个第二凹槽。
(2)混料：齿轮或带轮内环的化学成分为：Fe-1.0％Ni-1.0Cu-0.8％C(质量分数)，配料为96.6％的100目Fe粉、1.0％的羰基Ni粉、1.0％的电解Cu粉、0.8％的石墨粉，添加0.6％的粉末润滑剂；
齿轮或带轮外齿圈配料为(质量分数)98.8％的100目Fe-4.0％Ni-2.0％Cu扩散粉、0.6％的石墨粉，添加0.6％的粉末润滑剂；
(3)成形：分别成形齿轮或带轮内环和外齿圈，成形密度均为6.95±0.05g/cm3。
(4)烧结：齿轮或带轮内环在1120℃烧结25min随炉冷却；齿轮或带轮外齿圈在1200℃烧结40min。
(5)加工凹槽：外齿圈的内周壁和内环的外周壁分别加工出对应的36个第一凹槽和36个第二凹槽。
(6)热处理：外齿圈齿部采用高频淬火，得到0.6～1.5mm厚的硬化层。
(7)表面处理：齿轮或带轮内环和外齿圈第一次超声清洗后放置于自动喷砂机中采用刚玉砂进行喷砂处理，砂粒粒度80目；进行第二次超声清洗；随后在外齿圈的内表面和内环的外表面上涂胶黏剂，胶黏剂可以选用环氧树脂类胶黏剂、酚醛类或酚醛-丁腈类胶黏剂、卤化橡胶类胶黏剂、异氰酸酯类胶黏剂等。
(8)将3片厚度0.8mm的中间有连接孔的青铜簧片为铆合为簧片组
(9)装配：将簧片组分别与齿轮或带轮上对应的略小于每组金属簧片尺寸的安装空间过盈装配。
(10)注射：用模压的方法将EPDM橡胶注射到内外齿圈和簧片构成的腔体中，橡胶通过填充簧片的连接孔连接成一个整体。
(11)精加工：根据齿轮或带轮图纸尺寸要求进行精加工。
实施例7
(1)齿轮或带轮的结构设计：本实施例的齿轮或带轮的外齿圈和内环分别对应设置有40个第一凹槽和40个第二凹槽。
(2)混料：齿轮或带轮内环的化学成分为：Fe-0.5％C(质量分数)，配料为99％的100目Fe粉、0.5％的石墨粉，添加0.5％的粉末润滑剂；
齿轮或带轮外齿圈的配料(质量分数)为99.4％的100目Fe粉、0.1％的石墨粉，添加0.5％的粉末润滑剂；
(3)成形：分别成形齿轮或带轮内环和外齿圈，成形密度均为7.35±0.05g/cm3。
(4)烧结：齿轮或带轮内环在1250℃烧结60min随炉冷却；齿轮或带轮外齿圈在1250℃烧结60min。
(5)加工凹槽：外齿圈的内周壁和内环的外周壁分别加工出对应的40个第一凹槽和40个第二凹槽。
(6)热处理：外齿圈齿部采用高频淬火，得到0.6～1.5mm厚的硬化层。
(7)表面处理：齿轮或带轮内环和外齿圈第一次超声清洗后放置于自动喷砂机中采用刚玉砂进行喷砂处理，砂粒粒度80目；进行第二次超声清洗；随后在外齿圈的内表面和内环的外表面上涂胶黏剂，胶黏剂可以选用环氧树脂类胶黏剂、酚醛类或酚醛-丁腈类胶黏剂、卤化橡胶类胶黏剂、异氰酸酯类胶黏剂等。
(8)将5片厚度0.05mm的中间有连接孔的青铜簧片铆合为簧片组。
(9)装配：将各簧片组分别与齿轮或带轮上对应的略小于每组金属簧片尺寸的安装空间过盈装配。
(10)注射：用模压的方法将EPDM橡胶注射到内外齿圈和簧片构成的腔体中，橡胶通过填充簧片的连接孔连接成一个整体。
(11)精加工：根据齿轮或带轮图纸尺寸要求进行精加工。
实施例8
(1)本实施例的齿轮或带轮的外齿圈和内环分别对应设置有1个第一凹槽和1个第二凹槽。
(2)混料：齿轮或带轮内环的化学成分为：Fe-1.5％Ni-0.65％C(质量分数)，配料为96.85％的100目Fe粉、1.5％的羰基Ni粉、0.65％的石墨粉，添加1％的粉末润滑剂；
齿轮或带轮外齿圈的配料为(质量分数)：80.5％的100目Fe粉、4％铜粉、5％Ni粉、3％Cr粉、3％Mo、2％Mn粉、1.5％的石墨粉，添加1％的粉末润滑剂；
(3)成形：分别成形齿轮或带轮内环和外齿圈，成形密度均为6.65±0.05g/cm3。
(4)烧结：齿轮或带轮内环在1120℃烧结20min随炉冷却；齿轮或带轮外齿圈在1200℃烧结20min。
(5)加工凹槽：外齿圈的内周壁和内环的外周壁分别加工出对应的1个第一凹槽和1个第二凹槽。
(6)热处理：外齿圈齿部采用真空低压渗碳，得到0.6mm厚的硬化层。
(7)表面处理：齿轮或带轮内环和外齿圈第一次超声清洗后放置于自动喷砂机中采用刚玉砂进行喷砂处理，砂粒粒度100目；进行第二次超声清洗；随后在外齿圈的内表面和内环的外表面上涂胶黏剂，胶黏剂可以选用环氧树脂类胶黏剂、酚醛类或酚醛-丁腈类胶黏剂、卤化橡胶类胶黏剂、异氰酸酯类胶黏剂等。
(8)将6片厚度1mm的中间有连接孔的304L不锈钢簧片铆合为簧片组。
(9)装配：将各簧片组分别与齿轮或带轮内环和外齿圈上对应的安装空间过盈装配。
(10)注射：用模压的方法将NR橡胶注射到内外齿圈和簧片构成的腔体中，橡通过填充金属簧片的连接孔连接成一个整体。
(11)精加工：根据齿轮或带轮图纸尺寸要求进行精加工。
采用本发明的方法制备的粉末冶金齿轮或带轮(包括前述所有实施例)，弹性体与内环和外齿圈的压脱力大于30KN，其扭矩大于1000N·m；而且本发明将能够变形回弹的金属簧片沿径向设置于安装空间内，并填充有弹性体，因为齿轮或带轮所受的振动冲击主要来自于周向，沿径向设置的金属簧片在周向上具有较大的变形回弹的空间，能够很好地缓冲大部分的振动冲击，来自于径向的振动冲击金属簧片也能弯折回弹缓冲振动冲击，同时弹性体也能很大程度地帮助缓冲振动冲击，从而使得所有方向的振动冲击都能得到更好得缓冲。

Claims (10)

1.一种齿轮或带轮，所述齿轮或带轮包括外齿圈、内环，所述外齿圈的外部沿周向设置有用于传动的齿部，所述外齿圈的中部开设有前后贯通并成形为圆形的安装孔，所述安装孔的内壁上设有沿周向间隔布置的多个第一凹槽；所述内环设置于所述安装孔中并与所述外齿圈的内壁之间形成有一间隙，所述内环中部设置有供轴穿设的前后贯通的轴孔，所述内环的外周壁上设置有与所述第一凹槽一一对应的相对的第二凹槽，对应的所述第二凹槽与所述第一凹槽之间构成安装空间，其特征在于：还包括能变形回弹的簧片组和弹性体，所述簧片组由单个金属簧片或沿周向排列互相固定为一体的多个金属簧片构成，每个所述簧片组的一端位于对应所述第一凹槽内，另一端位于对应所述第二凹槽内从而沿齿轮或带轮的径向设置于所述安装空间内；所述弹性体填充于所述外齿圈、内环以及金属簧片之间构成的腔体中。
2.根据权利要求1所述的齿轮或带轮的粉末冶金制备方法，其特征在于：所述内环组分的质量分数配比为：Cu：0～2％，C：0.5～1％，Ni：0～2％，润滑剂：0.5～1％，低于2％的杂质，Fe：余量；所述外齿圈配比为：C：0.1～1.5％，Cu：0～4％，Ni：0～5％，Mo：0～3％，Cr：0～3.0％，Mn：0～2％，润滑剂：0.5～1％，低于2％的杂质，Fe：余量。
3.根据权利要求1所述的粉末冶金齿轮或带轮的制备方法，其特征在于：所述簧片组为单个金属簧片或为沿周向排列互相固定为一体的多个金属簧片。
4.根据权利要求2所述的粉末冶金齿轮或带轮的制备方法，其特征在于：所述金属簧片的厚度为0.05mm～1mm。
5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的粉末冶金齿轮或带轮的制备方法，其特征在于：所述金属簧片具有沿所述齿轮或带轮的周向贯通的连接孔，所述弹性体填充所述连接孔连接为一体。
6.一种如权利要求1所述的齿轮或带轮的粉末冶金制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)齿轮或带轮的结构设计：设计所述外齿圈、内环、金属簧片及弹性体，并设计对应的所述第一凹槽和第二凹槽；
(2)混料：将外齿圈、内环的原料粉末按照组分配比分别进行充分混合；
(3)成形：将外齿圈、内环的原料粉末分别进行成形得到密度为6.6～7.4g/cm3的外齿圈生坯、内环生坯；
(4)烧结：将外齿圈生坯、内环生坯在还原气氛中分别进行烧结，烧结温度为1120℃～1250℃，烧结时间为20～60min；
(5)加工凹槽：对外齿圈、内环分别加工一一对应的所述第一凹槽、第二凹槽；
(6)热处理：对外齿圈的所述齿部进行热处理；
(7)表面处理:将外齿圈、内环分别进行表面处理；
(8)加工金属簧片，组成簧片组；
(9)装配：将所述簧片组安装于对应的所述第一凹槽和所述第二凹槽之间构成的安装空间内；
(10)注射：将弹性体注射到外齿圈、内环和金属簧片构成的所述腔体中，并与内环和外齿圈粘接；
(11)精加工：将步骤(9)所得齿轮或带轮进行精加工，以达到尺寸精度的要求。
7.根据权利要求6所述的齿轮或带轮的粉末冶金制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中对于外齿圈生坯的烧结采用烧结硬化工艺；且不进行步骤(6)。
8.根据权利要求6所述的齿轮或带轮的粉末冶金制备方法，其特征在于：步骤6)所述热处理采用中/高频淬火或整体热处理或真空低压渗碳工艺。
9.根据权利要求6所述的齿轮或带轮的粉末冶金制备方法，其特征在于：步骤(7)所述表面处理采用依次进行第一次超声波清洗、喷砂、第二次超声清洗、涂胶黏剂的工艺，或采用依次进行超声波清洗、喷砂、磷化、涂胶黏剂的工艺。
10.根据权利要求6所述的粉末冶金齿轮或带轮的制备方法，其特征在于：所述簧片组通过过盈配合固定于所述安装空间内。
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