CN110454563A - 一种角磨机螺旋伞齿轮副及其制备工艺 - Google Patents

一种角磨机螺旋伞齿轮副及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种角磨机螺旋伞齿轮副，主动螺旋伞齿轮的齿面表观硬度为720～840HV；主动螺旋伞齿轮的齿数为9齿，节锥角A1为15.67°，螺旋角33.5°，顶锥角20.79～21.69°，根锥角为12.19～13.09°；从动螺旋伞齿轮的齿面表观硬度为68～75HRA；从动螺旋伞齿轮齿数为32齿，节锥角A2为74.27°，螺旋角33.5°，顶锥角为76.99～77.89°，根锥角为68.39～69.29°；制备工艺：采用20CrMo合金结构钢材料经下料、粗精车坯、铣螺旋齿、热处理、珩内孔制成主动螺旋伞齿轮，采用铁基粉末冶金Fe‑Cu‑C‑Ni‑Mo系烧结合金材料，经压型模具压型，再烧结、渗碳淬火回火热处理制成从动螺旋伞齿轮。一种角磨机螺旋伞齿轮副及其制备工艺，解决了齿轮副啮合重合度低的问题，解决了齿轮副所存在的主动伞齿轮比从动伞齿轮提早首先磨损失效的缺陷问题。

Description

一种角磨机螺旋伞齿轮副及其制备工艺
技术领域
本发明属于齿轮副技术领域，具体的说，涉及一种角磨机螺旋伞齿轮副及其制备工艺。
背景技术
原有传统技术应用于电动工具角磨机动力传动的伞齿轮副为直齿伞齿轮副。由于电动工具角磨机的直齿伞齿轮副的啮合重合度低，直齿伞齿轮副的啮合重合度只有1.43，所以，电动工具角磨机在做负载强化耐久试验时，原有传统技术的直齿伞齿轮副的啮合平稳性差，啮合运转振动大，啮合运转噪音大，啮合运转噪音达92分贝。
原有传统技术应用于电动工具角磨机角磨机动力传动的伞齿轮副为直齿伞齿轮副。由于电动工具角磨机角磨机直齿伞齿轮副的啮合重合度低，直齿伞齿轮副的啮合重合度只有1.43，在电动工具角磨机在做负载强化耐久试验时，该直齿伞齿轮副的啮合平稳性差，啮合运转振动大，啮合运转噪音大，啮合运转噪音达92分贝。而且由于啮合承载能力低，直齿伞齿轮副的负载强化耐久试验的最短寿命仅为232小时，直齿伞齿轮副的负载强化耐久试验的最长寿命也只有279小时，直齿伞齿轮副的负载强化耐久试验的平均最长寿命仅为257小时。因此远远达不到伞齿轮副的负载强化耐久试验的寿命不小于300小时的性能要求导致直齿伞齿轮副提早磨损和崩齿而失效，工作寿命短。
另外现有的直齿伞齿轮副，其主动伞齿轮和从动伞齿轮的材料均为铁基粉末冶金材料，主动伞齿轮和从动伞齿轮的齿面硬度均为68～73HRA，而主动伞齿轮的齿数为9颗齿，从动伞齿轮的齿数为32颗齿，即说明，主动伞齿轮需要转3.556转时，从动伞齿轮才转1转，也就是说，主动伞齿轮和从动伞齿轮的齿面在具有同等硬度的情况下，主动伞齿轮会比从动伞齿轮提早先磨损，导致电动工具角磨机主动伞齿轮的磨损寿命只有从动伞齿轮磨损寿命的28.125％；使整个电动工具角磨机伞齿轮副的使用寿命大大降低了，且严重不符合主动齿轮与从动齿轮的等寿命设计的设计原则。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种角磨机螺旋伞齿轮副及其制备工艺，解决了齿轮副啮合重合度低的问题，解决了齿轮副所存在的主动伞齿轮比从动伞齿轮提早首先磨损失效的缺陷问题。
本发明目的是这样实现的：
一种角磨机螺旋伞齿轮副，包括相互啮合的主动螺旋伞齿轮和从动螺旋伞齿轮；其关键在于：所述主动螺旋伞齿轮的齿面表观硬度为720～840HV；所述主动螺旋伞齿轮的齿数为9齿，节锥角A1为15.65°～15.69°，螺旋角B1为 33.5°，顶锥角C1为20.79～21.69°，根锥角D1为12.19～13.09°；
所述从动螺旋伞齿轮的齿面表观硬度为68～75HRA；所述从动螺旋伞齿轮齿数为32齿，节锥角A2为74.25°～74.29°，螺旋角B2＝B1，顶锥角C2为 76.99～77.89°，根锥角D2为68.39～69.29°；所述主动螺旋伞齿轮与从动螺旋伞齿轮的模数相同、压力角相同、旋向相反。
采用上述设计：由于螺旋伞齿轮副在加载荷时，主动螺旋伞齿轮轴和从动螺旋伞齿轮轴都会产生一定程度的挠度，因此设计时A1与A2之和小于90°，以避免该问题。详细的说，就是因为螺旋伞齿轮副的安装机架的主动螺旋伞齿轮的节锥角与从动螺旋伞齿轮的节锥角的总和理论设计是90°，又因为主动螺旋伞齿轮轴和从动螺旋伞齿轮轴的径向主要支承点都是在主动螺旋伞齿轮和从动螺旋伞齿轮背面，还因为主动螺旋伞齿轮轴和从动螺旋伞齿轮轴都是悬臂梁结构，因此当螺旋伞齿轮副在加载荷时，主动螺旋伞齿轮轴和从动螺旋伞齿轮轴这两个悬臂梁都会在径向力的作用下，而这个径向力与主要支承点存在一段距离，这就会使主动螺旋伞齿轮轴和从动螺旋伞齿轮轴受到一定力量的弯矩，弯矩使主动螺旋伞齿轮轴和从动螺旋伞齿轮轴产生不同程度的弯曲弹性变形，这在理论力学上称之为挠度。我们根据大量实验数据，确定出了螺旋伞齿轮副在加载荷时产生的挠度的一个最佳的节锥角总和的补偿值，设计参数上使主动螺旋伞齿轮的节锥角与从动螺旋伞齿轮的节锥角的总和约小于90°；这样的设计的实际效果是，安装后的螺旋伞齿轮副在加载荷时产生挠度后，主动螺旋伞齿轮的节锥角与从动螺旋伞齿轮的节锥角的总和正好符合我们所设计约小于90°的状态。这时，主动螺旋伞齿轮的齿面与从动螺旋伞齿轮的齿面的啮合效果为最好，齿面啮合区域最佳，运转平稳，振动小，噪音低，寿命长，使螺旋伞齿轮副在实际使用过程中达到最佳状态。这是本发明的要点之一。
优选地，上述主动螺旋伞齿轮与从动螺旋伞齿轮的啮合间隙为0.12～0.25m。
进一步地，上述主动螺旋伞齿轮与从动螺旋伞齿轮的啮合重合度2.38。
进一步地，上述压力角为20°。
进一步地，上述模数为1.42mm。
二、一种上述角磨机螺旋伞齿轮副的制备工艺，其关键在于按以下步骤进行：
a)主动螺旋伞齿轮的制备：采用20CrMo合金结构钢材料经下料、粗车坯、精车坯、铣螺旋齿、热处理、珩内孔而成，使主动螺旋伞齿轮齿面表观硬度达 720～840HV。
b)从动螺旋伞齿轮的制备：采用铁基粉末冶金Fe-Cu-C-Ni-Mo系烧结合金材料，经压型模具压型，再烧结、渗碳淬火回火热处理而成，使从动螺旋伞齿轮的齿面表观硬度为68～75HRA。
电动工具角磨机伞齿轮副从动螺旋伞齿轮的材料组合，具有在常温下一次性压制成型的良好性能。使其在常温下一次性压制成型达到密度7.13～7.25克每立方厘米。
优选地，上述步骤b中的烧结的温度参数为：一区为550℃～650℃、二区为680℃～750℃、三区为800℃～870℃、四区为1050℃～1085℃、五区为 1135℃～1150℃、六区为1135℃～1150℃、七区为1156℃～1170℃、八区为 1156℃～1170℃、九区为1175℃～1188℃℃、十区为1170℃～1188℃，烧结行进速度为每分钟76mm～84mm；烧结后金相组织的珠光体含量为60％～80％。
优选地，上述渗碳淬火回火热处理中淬火加热温度为850℃～930℃、淬火加热保温时间为32分钟～43分钟、回火加热温度为186℃～217℃、回火加热保温时间为125分钟～153分钟；渗碳淬火回火处理后的金相组织为细针状马氏体+少量残余奥氏体，淬硬层深度为0.58mm～1.29mm。
优选地，上述合金材料中原料的百分含量为：
C粉：0.42～0.63％、
Cu粉：1.35～1.72％、
Ni粉：1.25～2.15％、
Mo粉：0.37～0.66％、
润滑剂：0.54～0.75％、
余量为Fe。
优选地，上述压型模具包括上一冲、上二冲、阴模、下一冲、下二冲和芯棒，所述上一冲、上二冲、阴模、下一冲、下二冲和芯棒分别通过一组模座和压盖进行固定安装，所述阴模中部开有模腔孔，所述下一冲从模腔孔下端活动穿入，所述下二冲轴向活动穿设在所述下一冲内，所述芯棒轴向活动穿设在所述下二冲内，所述上一冲从模腔孔的上端活动穿入，所述上二冲轴向活动穿设在所述上一冲内，所述上一冲的下端开有用于成型齿的膜槽，所述上二冲的下端面设有用于成型齿轮端面的凸台，所述上一冲和上二冲的下端面与下一冲和下二冲的上端面在模腔孔内组合形成容积空间模腔，所述芯棒穿过成型膜腔并伸入所述上二冲的轴孔内，用于成型齿轮的轴孔。
有益效果：
1、啮合重合度得到提高，提高了啮合传动平稳性，啮合振动减轻，啮合传动噪音明显降低，进而提高了使用寿命。
本发明设计确定电动工具角磨机螺旋伞齿轮副啮合斑点：如图6所示，齿面长度方向大小为45％～58％，啮合斑点中心位于齿面长度方向靠小端34％～ 45％处。齿面高度方向大小为57％～66％，啮合斑点中心位于齿面高度方向靠齿顶43％～52％处，从而将齿轮副的啮合重合度从1.43提高到了2.38；进而螺旋伞齿轮副使电动工具角磨机的啮合传动平稳性显著提高，啮合振动减轻，螺旋伞齿轮副的啮合传动噪音明显降低，啮合噪音从原有传统技术的直齿伞齿轮副的啮合噪音92分贝，降低到了71分贝；啮合噪音降低到了29.57％。同时，电动工具角磨机螺旋伞齿轮副的负载强化耐久试验从原来的性能平均寿命257小时，提高到了性能平均寿命382小时。使用电动工具角磨机螺旋伞齿轮副的性能平均寿命比原来提高了48.6％。
2、解决了主动伞齿轮比从动伞齿轮提早首先磨损失效的缺陷问题，进一步提高了伞齿轮副的使用寿命。
主动螺旋伞齿轮的齿面表观硬度达720～840HV，从动螺旋伞齿轮的齿面表观硬度为68～75HRA；使主动螺旋伞齿轮的齿面表观硬度为从动螺旋伞齿轮的齿面表观硬度的2.12倍，从而达到最佳的齿面表观硬度的科学匹配。
附图说明
图1为本发明螺旋伞齿轮副的结构示意图；
图2为本发明压型模具的结构示意图；
图3为本发明压型模具的准备状态图；
图4为本发明压型模具的压制状态图；
图5为本发明压型模具的脱模状态图；
图6为本发明螺旋伞齿轮副的啮合斑点图；
附图标记说明：
1为主动螺旋伞齿轮、2为从动螺旋伞齿轮、3为上一冲、3a为膜槽、4为上二冲、4a为凸台、5为阴模、6为下一冲、7为下二冲、8为芯棒、9为模腔孔、10为模座、11为压盖。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1所示：一种角磨机螺旋伞齿轮副，由相互啮合的主动螺旋伞齿轮1 和从动螺旋伞齿轮2组成；所述主动螺旋伞齿轮1的齿面表观硬度为720～ 840HV；所述主动螺旋伞齿轮1的齿数为9齿，节锥角A1为15.67°，螺旋角 B1为33.5°，顶锥角C1为21.24°，根锥角D1为12.64°；所述从动螺旋伞齿轮2的齿面表观硬度为68～75HRA；所述从动螺旋伞齿轮2齿数为32齿，节锥角A2为74.27°，螺旋角B2＝B1，顶锥角C2为77.44°，根锥角D2为68.84°；所述主动螺旋伞齿轮1与从动螺旋伞齿轮2的模数均为1.42mm、压力角均为 20°、旋向相反。所述主动螺旋伞齿轮1与从动螺旋伞齿轮2的啮合间隙为0.12～ 0.25m。所述主动螺旋伞齿轮1与从动螺旋伞齿轮2的啮合重合度2.38。
实施例2
如图1所示：一种角磨机螺旋伞齿轮副，由相互啮合的主动螺旋伞齿轮1 和从动螺旋伞齿轮2组成；所述主动螺旋伞齿轮1的齿面表观硬度为720～ 840HV；所述主动螺旋伞齿轮1的齿数为9齿，节锥角A1为15.65°，螺旋角B1为33.5°，顶锥角C1为20.8°，根锥角D1为12.2°；所述从动螺旋伞齿轮 2的齿面表观硬度为68～75HRA；所述从动螺旋伞齿轮2齿数为32齿，节锥角 A2为74.25°，螺旋角B2＝B1，顶锥角C2为77.0°，根锥角D2为68.4°；所述主动螺旋伞齿轮1与从动螺旋伞齿轮2的模数均为1.42mm、压力角均为20°、旋向相反。所述主动螺旋伞齿轮1与从动螺旋伞齿轮2的啮合间隙为0.12～0.25m。所述主动螺旋伞齿轮1与从动螺旋伞齿轮2的啮合重合度2.37。
实施例3
如图1所示：一种角磨机螺旋伞齿轮副，由相互啮合的主动螺旋伞齿轮1 和从动螺旋伞齿轮2组成；所述主动螺旋伞齿轮1的齿面表观硬度为720～ 840HV；所述主动螺旋伞齿轮1的齿数为9齿，节锥角A1为15.69°，螺旋角 B1为33.5°，顶锥角C1为21.69°，根锥角D1为13.09°；所述从动螺旋伞齿轮2的齿面表观硬度为68～75HRA；所述从动螺旋伞齿轮2齿数为32齿，节锥角A2为74.29°，螺旋角B2＝B1，顶锥角C2为77.89°，根锥角D2为69.29°；所述主动螺旋伞齿轮1与从动螺旋伞齿轮2的模数均为1.42mm、压力角均为 20°、旋向相反。所述主动螺旋伞齿轮1与从动螺旋伞齿轮2的啮合间隙为0.12～ 0.25m。所述主动螺旋伞齿轮1与从动螺旋伞齿轮2的啮合重合度2.38。
实施例4
如图2所示：压型模具由上一冲3、上二冲4、阴模5、下一冲6、下二冲7 和芯棒8组成，所述上一冲3、上二冲4、阴模5、下一冲6、下二冲7和芯棒8 分别通过一组模座10和压盖11进行固定安装。所述阴模5中部开有模腔孔9，所述下一冲6从模腔孔9下端活动穿入，所述下二冲7轴向活动穿设在所述下一冲6内，所述芯棒8轴向活动穿设在所述下二冲7内，所述上一冲3从模腔孔9的上端活动穿入，所述上二冲4轴向活动穿设在所述上一冲3内，所述上一冲3的下端开有用于成型齿的膜槽3a，所述上二冲4的下端面设有用于成型齿轮端面的凸台4a，所述上一冲3和上二冲4的下端面与下一冲6和下二冲7 的上端面在模腔孔9内组合形成容积空间模腔，所述芯棒8穿过成型膜腔并伸入所述上二冲4的轴孔内，用于成型齿轮的轴孔。
工作原理：
a)装入粉料并准备：如图3所示，将上一冲3和上二冲4置于阴模的上方，下二冲7固定不动，阴模5、下一冲6、芯棒8向上移动至相应的位置，此时上一冲3和上二冲4与阴模5的内腔表面、下一冲6的上端面和内孔表面、下二冲7的上端面、芯棒8的外圆表面组成一个容积空间模腔，将配制混合好的粉料装入模腔内，沿阴模5和芯棒8的上端面刮平。即完成步骤装入粉料的准备过程。
b)压制：如图4所示，下二冲7固定不动，将上一冲3和上二冲4在阴模 5上方按一定的速度向下移动，此时，上二冲4的下端面相对于上一冲3的下端面，比成形压制时高度差需要再预伸出长度3mm，让上二冲4的下端面预先提早3mm接触到装入模腔的粉料，目的是让上二冲4的下端面接触的粉料在先受到挤压时，会向上一冲3的下端面方向移动，从而确保了上一冲3的下端面的齿部有足够多粉料，进而保证了齿部密度的达到。当上二冲4的下端面接触到装入模腔的粉料时，下一冲6即开始与上二冲4的下移速度一致的速度向下同步移动。当上一冲3的下端面接触到装入模腔的粉料时，阴模5即开始与上一冲3的下移速度一致的速度向下同步移动。当下一冲6向下移动到下止点时，上一冲3和上二冲4、阴模5仍继续向下移动，当阴模5向下移动到下止点时，特别是上一冲3还会继续更多地向下移动，以保证了齿部密度的达到。实现对装入模腔孔9的粉料进行上下同时加压，迫使装入模腔孔9的粉料高度方向压缩至设计需要的从动螺旋伞齿轮2的高度尺寸和紧密度。即完成压制成型的过程。
c)脱模：如图5所示，下二冲7固定不动，将上一冲3和上二冲4向上移动，使压制力释放到一定值的时候，即还保持一定值的压力，阴模5向下移动，使压制成型后的从动螺旋伞齿轮2逐步脱出阴模5内壁，当压制成型后的从动螺旋伞齿轮逐步脱出阴模5内壁时，由阴模5带动下一冲6向下移动，使压制成型后的从动螺旋伞齿轮逐步脱出下一冲6内壁，此时上一冲3和上二冲4向上移动离开从动螺旋伞齿轮的上端面，最后芯棒8向下移动脱出从动螺旋伞齿轮的内孔壁。即实现完成脱模的过程。
实施例5
一种角磨机螺旋伞齿轮副的制备工艺，按以下步骤进行：
a)主动螺旋伞齿轮1的制备：采用20CrMo合金结构钢材料经下料、粗车坯、精车坯、铣螺旋齿、热处理、珩内孔而成，使主动螺旋伞齿轮1齿面表观硬度达780HV。
b)从动螺旋伞齿轮2的制备：采用铁基粉末冶金Fe-Cu-C-Ni-Mo系烧结合金材料，原料的配方为：C粉：0.42％、Cu粉：1.72％、Ni粉：1.25％、Mo粉： 0.66％、润滑剂：0.54％、余量为Fe。经所述压型模具压型，再进行烧结、渗碳淬火回火热处理，其中烧结时一区为550℃～650℃、二区为680℃～750℃、三区为800℃～870℃、四区为1050℃～1085℃、五区为1135℃～1150℃、六区为 1135℃～1150℃、七区为1156℃～1170℃、八区为1156℃～1170℃、九区为 1175℃～1188℃℃、十区为1170℃～1188℃；烧结炉中的行进速度为：每分钟 76mm～84mm，烧结后冷却，冷却一区的水温为：68℃～76℃、冷却二区的水温为：55℃～63℃、冷却三区的水温为：40℃～50℃。
而渗碳淬火回火处理时采用单元式多用热处理炉，其淬火加热温度为：850℃～930℃、淬火加热保温时间为：32分钟～43分钟、回火加热温度为： 186℃～217℃、回火加热保温时间为：125分钟～153分钟。最后测定从动螺旋伞齿轮2的齿面表观硬度为71HRA。
实施例6
一种角磨机螺旋伞齿轮副的制备工艺，按以下步骤进行：
a)主动螺旋伞齿轮1的制备：采用20CrMo合金结构钢材料经下料、粗车坯、精车坯、铣螺旋齿、热处理、珩内孔而成，使主动螺旋伞齿轮1齿面表观硬度达820HV。
b)从动螺旋伞齿轮2的制备：采用铁基粉末冶金Fe-Cu-C-Ni-Mo系烧结合金材料，原料的配方为：C粉：0.63％、Cu粉：1.35％、Ni粉：2.15％、Mo粉： 0.37％、润滑剂：0.75％、余量为Fe。经所述压型模具压型，再进行烧结、渗碳淬火回火热处理，其中烧结时一区为550℃～650℃、二区为680℃～750℃、三区为800℃～870℃、四区为1050℃～1085℃、五区为1135℃～1150℃、六区为 1135℃～1150℃、七区为1156℃～1170℃、八区为1156℃～1170℃、九区为 1175℃～1188℃℃、十区为1170℃～1188℃；烧结炉中的行进速度为：每分钟 76mm～84mm，烧结后冷却，冷却一区的水温为：68℃～76℃、冷却二区的水温为：55℃～63℃、冷却三区的水温为：40℃～50℃。
而渗碳淬火回火处理时采用单元式多用热处理炉，其淬火加热温度为： 850℃～930℃、淬火加热保温时间为：32分钟～43分钟、回火加热温度为： 186℃～217℃、回火加热保温时间为：125分钟～153分钟。最后测定从动螺旋伞齿轮2的齿面表观硬度为74HRA。
实施例7
一种角磨机螺旋伞齿轮副的制备工艺，按以下步骤进行：
a)主动螺旋伞齿轮1的制备：采用20CrMo合金结构钢材料经下料、粗车坯、精车坯、铣螺旋齿、热处理、珩内孔而成，使主动螺旋伞齿轮1齿面表观硬度达830HV。
b)从动螺旋伞齿轮2的制备：采用铁基粉末冶金Fe-Cu-C-Ni-Mo系烧结合金材料，原料的配方为：C粉：0.51％、Cu粉：1.54％、Ni粉：1.93％、Mo粉： 0.58％、润滑剂：0.67％、余量为Fe。经所述压型模具压型，再进行烧结、渗碳淬火回火热处理，其中烧结时一区为550℃～650℃、二区为680℃～750℃、三区为800℃～870℃、四区为1050℃～1085℃、五区为1135℃～1150℃、六区为 1135℃～1150℃、七区为1156℃～1170℃、八区为1156℃～1170℃、九区为 1175℃～1188℃℃、十区为1170℃～1188℃；烧结炉中的行进速度为：每分钟 76mm～84mm，烧结后冷却，冷却一区的水温为：68℃～76℃、冷却二区的水温为：55℃～63℃、冷却三区的水温为：40℃～50℃。
而渗碳淬火回火处理时采用单元式多用热处理炉，其淬火加热温度为： 850℃～930℃、淬火加热保温时间为：32分钟～43分钟、回火加热温度为： 186℃～217℃、回火加热保温时间为：125分钟～153分钟。最后测定从动螺旋伞齿轮2的齿面表观硬度为73HRA。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，如主动螺旋伞齿轮和从动螺旋伞齿轮的节锥角的度数只要在其范围内均可，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种角磨机螺旋伞齿轮副，包括相互啮合的主动螺旋伞齿轮(1)和从动螺旋伞齿轮(2)；其特征在于：所述主动螺旋伞齿轮(1)的齿面表观硬度为720～840HV；所述主动螺旋伞齿轮(1)的齿数为9齿，节锥角A1为15.65°～15.69°，螺旋角B1为33.5°，顶锥角C1为20.79～21.69°，根锥角D1为12.19～13.09°；
所述从动螺旋伞齿轮(2)的齿面表观硬度为68～75HRA；所述从动螺旋伞齿轮(2)齿数为32齿，节锥角A2为74.25°～74.29°，螺旋角B2＝B1，顶锥角C2为76.99～77.89°，根锥角D2为68.39～69.29°；所述主动螺旋伞齿轮(1)与从动螺旋伞齿轮(2)的模数相同、压力角相同、旋向相反。
2.根据权利要求1所述的角磨机螺旋伞齿轮副，其特征在于：所述主动螺旋伞齿轮(1)与从动螺旋伞齿轮(2)的啮合间隙为0.12～0.25m。
3.根据权利要求1或2所述的角磨机螺旋伞齿轮副，其特征在于：所述主动螺旋伞齿轮(1)与从动螺旋伞齿轮(2)的啮合重合度2.38。
4.根据权利要求3所述的角磨机螺旋伞齿轮副，其特征在于：所述压力角为20°。
5.根据权利要求3所述的角磨机螺旋伞齿轮副，其特征在于：所述模数为1.42mm。
6.一种权利要求1～5任一项所述的角磨机螺旋伞齿轮副的制备工艺，其特征在于按以下步骤进行：
a)主动螺旋伞齿轮(1)的制备：采用20CrMo合金结构钢材料经下料、粗车坯、精车坯、铣螺旋齿、热处理、珩内孔而成，使主动螺旋伞齿轮(1)齿面表观硬度达720～840HV；
b)从动螺旋伞齿轮(2)的制备：采用铁基粉末冶金Fe-Cu-C-Ni-Mo系烧结合金材料，经压型模具压型，再烧结、渗碳淬火回火热处理而成，使从动螺旋伞齿轮(2)的齿面表观硬度为68～75HRA。
7.根据权利要求6所述的角磨机螺旋伞齿轮副的制备工艺，其特征在于所述步骤b中的烧结的温度参数为：一区为550℃～650℃、二区为680℃～750℃、三区为800℃～870℃、四区为1050℃～1085℃、五区为1135℃～1150℃、六区为1135℃～1150℃、七区为1156℃～1170℃、八区为1156℃～1170℃、九区为1175℃～1188℃℃、十区为1170℃～1188℃，烧结行进速度为每分钟76mm～84mm；烧结后金相组织的珠光体含量为60％～80％。
8.根据权利要求6所述的角磨机螺旋伞齿轮副的制备工艺，其特征在于所述渗碳淬火回火热处理中淬火加热温度为850℃～930℃、淬火加热保温时间为32分钟～43分钟、回火加热温度为186℃～217℃、回火加热保温时间为125分钟～153分钟；渗碳淬火回火处理后的金相组织为细针状马氏体+少量残余奥氏体，淬硬层深度为0.58mm～1.29mm。
9.根据权利要求6所述的角磨机螺旋伞齿轮副的制备工艺，其特征在于：所述合金材料中原料的百分含量为：
C粉：0.42～0.63％、
Cu粉：1.35～1.72％、
Ni粉：1.25～2.15％、
Mo粉：0.37～0.66％、
润滑剂：0.54～0.75％、
余量为Fe。
10.根据权利要求6所述的角磨机螺旋伞齿轮副的制备工艺，其特征在于：所述压型模具包括上一冲(3)、上二冲(4)、阴模(5)、下一冲(6)、下二冲(7)和芯棒(8)，所述上一冲(3)、上二冲(4)、阴模(5)、下一冲(6)、下二冲(7)和芯棒(8)分别通过一组模座(10)和压盖(11)进行固定安装，所述阴模(5)中部开有模腔孔(9)，所述下一冲(6)从模腔孔(9)下端活动穿入，所述下二冲(7)轴向活动穿设在所述下一冲(6)内，所述芯棒(8)轴向活动穿设在所述下二冲(7)内，所述上一冲(3)从模腔孔(9)的上端活动穿入，所述上二冲(4)轴向活动穿设在所述上一冲(3)内，所述上一冲(3)的下端开有用于成型齿的膜槽(3a)，所述上二冲(4)的下端面设有用于成型齿轮端面的凸台(4a)，所述上一冲(3)和上二冲(4)的下端面与下一冲(6)和下二冲(7)的上端面在模腔孔(9)内组合形成容积空间模腔，所述芯棒(8)穿过成型膜腔并伸入所述上二冲(4)的轴孔内，用于成型齿轮的轴孔。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112264625A (zh) * 2020-10-26 2021-01-26 扬州海昌新材股份有限公司 一种高密度齿轮的制备方法
CN112647023A (zh) * 2020-12-14 2021-04-13 苏州莱特复合材料有限公司 一种汽车转向管柱吸能装置用齿条齿块及其生产工艺
CN113510450A (zh) * 2021-07-29 2021-10-19 金华市宇辰粉末冶金有限公司 一种制造锥齿轮组的方法及其锥齿轮组

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1380504A (zh) * 2001-04-13 2002-11-20 毛启明 具有低硬度弹性齿轮的轮系及使用该轮系的动力装置
US20040219051A1 (en) * 2003-03-18 2004-11-04 Nagesh Sonti Method and apparatus for strengthening of powder metal gears by ausforming
CN200999849Y (zh) * 2007-01-19 2008-01-02 綦江齿轮传动有限公司 大扭矩汽车驱动桥主减速器齿轮
CN201448418U (zh) * 2009-06-08 2010-05-05 扬州保来得科技实业有限公司 粉末冶金螺旋伞齿轮
CN201982582U (zh) * 2011-01-17 2011-09-21 杭州宗兴齿轮有限公司 一种高寿命液力传动叉车驱动桥螺旋伞齿轮副
CN103521772A (zh) * 2013-10-17 2014-01-22 浙江衢州永丰金属制品有限公司 一种生产上结合件的粉末冶金方法及成型模具
CN204878543U (zh) * 2015-07-22 2015-12-16 杭州宗兴齿轮有限公司 一种叉车变速箱螺旋伞齿轮副
CN205289736U (zh) * 2016-01-25 2016-06-08 金华市宇辰粉末冶金有限公司 一种粉末冶金螺旋锥齿轮的成型模具
CN206111951U (zh) * 2016-05-11 2017-04-19 四川华翼航普航空科技有限公司 一种无人机螺旋伞齿轮副
CN206530671U (zh) * 2016-12-26 2017-09-29 重庆凯瑞车辆传动制造有限公司 轨道交通齿轮箱用单轨锥齿轮
CN208900640U (zh) * 2018-09-19 2019-05-24 青岛雷沃工程机械有限公司 一种装载机用螺旋伞齿轮副

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1380504A (zh) * 2001-04-13 2002-11-20 毛启明 具有低硬度弹性齿轮的轮系及使用该轮系的动力装置
US20040219051A1 (en) * 2003-03-18 2004-11-04 Nagesh Sonti Method and apparatus for strengthening of powder metal gears by ausforming
CN200999849Y (zh) * 2007-01-19 2008-01-02 綦江齿轮传动有限公司 大扭矩汽车驱动桥主减速器齿轮
CN201448418U (zh) * 2009-06-08 2010-05-05 扬州保来得科技实业有限公司 粉末冶金螺旋伞齿轮
CN201982582U (zh) * 2011-01-17 2011-09-21 杭州宗兴齿轮有限公司 一种高寿命液力传动叉车驱动桥螺旋伞齿轮副
CN103521772A (zh) * 2013-10-17 2014-01-22 浙江衢州永丰金属制品有限公司 一种生产上结合件的粉末冶金方法及成型模具
CN204878543U (zh) * 2015-07-22 2015-12-16 杭州宗兴齿轮有限公司 一种叉车变速箱螺旋伞齿轮副
CN205289736U (zh) * 2016-01-25 2016-06-08 金华市宇辰粉末冶金有限公司 一种粉末冶金螺旋锥齿轮的成型模具
CN206111951U (zh) * 2016-05-11 2017-04-19 四川华翼航普航空科技有限公司 一种无人机螺旋伞齿轮副
CN206530671U (zh) * 2016-12-26 2017-09-29 重庆凯瑞车辆传动制造有限公司 轨道交通齿轮箱用单轨锥齿轮
CN208900640U (zh) * 2018-09-19 2019-05-24 青岛雷沃工程机械有限公司 一种装载机用螺旋伞齿轮副

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈启轩: "《铣工技术问答》", 31 August 1982, pages: 137 - 140 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112264625A (zh) * 2020-10-26 2021-01-26 扬州海昌新材股份有限公司 一种高密度齿轮的制备方法
CN112647023A (zh) * 2020-12-14 2021-04-13 苏州莱特复合材料有限公司 一种汽车转向管柱吸能装置用齿条齿块及其生产工艺
CN113510450A (zh) * 2021-07-29 2021-10-19 金华市宇辰粉末冶金有限公司 一种制造锥齿轮组的方法及其锥齿轮组

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