專利名稱：燒結(jié)的齒輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有齒的燒結(jié)齒輪，該齒在齒面和齒根區(qū)域中具有在齒面區(qū)域和齒根區(qū)域之間的過渡部段中保持連續(xù)的和壓實的表層，該表層的剩余孔隙率小于10%。
背景技術(shù)：
為了使在粉末冶金中制造的燒結(jié)齒輪在齒根區(qū)域獲得更高的疲勞彎曲強度和在齒面區(qū)域獲得更高的耐磨強度，(在EP O 552 272 BI中)已知的是，齒輪已燒結(jié)的粉末金屬坯料在齒面和齒根區(qū)域壓實，因此可得到在很大程度上無孔的表層，這種表層在齒輪的嚙合區(qū)域顯著提高了許用承載能力。與之相關(guān)地(在US 5 884 527 A中)已知，最大剩余孔隙率為10%的壓實的表層的厚度為380至1000 μ m。但(在US 7 556 864 B2中)也已經(jīng)建議，將壓實的表層設(shè)計為在齒根和齒面區(qū)域內(nèi)具有不同的厚度。通過壓實表層在齒面區(qū)域的厚度為500至1000 μ m,且該表層連續(xù)過渡為在齒根區(qū)域內(nèi)的厚度為10至300 μ m的 壓實表層，一方面可以與出現(xiàn)的載荷相適配，另一方面可以降低噪聲。相互嚙合的齒輪由于力的傳遞在齒根部承受彎曲的載荷，其中，最大應(yīng)力出現(xiàn)在齒根區(qū)域和齒面區(qū)域之間的過渡部段中，并且其最大值出現(xiàn)在齒輪表面上。為了能夠在載荷更大時承受這種彎曲應(yīng)力，在齒根和齒面區(qū)域之間的過渡部段中使用具有足夠厚度的壓實表層，然而在實踐中顯示，即使在最大彎曲應(yīng)力的區(qū)域中應(yīng)用更厚的表層，也不能排除材料過載的危險。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，這樣構(gòu)造開頭所述類型的燒結(jié)齒輪，使得其承載能力能夠得到顯著提高。所述技術(shù)問題按照本發(fā)明通過以下方式解決，S卩，壓實的表層在齒面與齒根區(qū)域之間的過渡部段中的厚度比在相鄰的齒面與齒根區(qū)域中的厚度小。為了制造具有齒的燒結(jié)齒輪(該齒在齒面和齒根區(qū)域中具有壓實的表層)，具有與要壓實的表層相適配的余量的粉末金屬坯料被燒結(jié)，然后借助構(gòu)成對應(yīng)嚙合齒的擠壓工具通過在余量區(qū)域中壓實表層而調(diào)校至額定尺寸。在擠壓工具的對應(yīng)嚙合齒滾動地嚙合到燒結(jié)的粉末金屬坯料的齒中時，在齒面和齒根區(qū)域之間的過渡部段中，擠壓工具的對應(yīng)嚙合齒的齒尖基本上進入燒結(jié)的粉末金屬坯料中，這會導(dǎo)致可能使材料損壞(例如材料成鱗狀堆復(fù)層或材料堆疊)的程度極大的變形。通過減小燒結(jié)的粉末金屬坯料的余量在齒面和齒根區(qū)域之間的過渡部段中的厚度，通過用擠壓工具加工而造成的變形度可以被降低至不會導(dǎo)致材料成鱗片狀或材料堆疊(可能影響壓實材料的承載能力)的程度。出于這種原因，在齒面和齒根區(qū)域之間的過渡部段中的壓實表層的厚度的減小會以意想不到的方式使具有良好齒根強度的燒結(jié)齒輪的承載能力明顯提升。如果在齒面和齒根區(qū)域之間的過渡部段中的壓實表層的厚度最大為280 μ，則產(chǎn)生了特別有利的設(shè)計條件，因為在這種情況下可以在通過將擠壓工具的對應(yīng)嚙合齒滾動地嚙合到燒結(jié)的粉末金屬坯料的齒中而使表面壓實的調(diào)校過程中很大程度地避免材料損傷。


在附圖中示例性地顯示本發(fā)明的技術(shù)方案。在附圖中圖I以沿軸向法線剖切得到的示意剖視圖示出按照本發(fā)明的燒結(jié)的齒輪的齒區(qū)域的局部；和圖2以較大比例示出齒的從齒面區(qū)域向齒根區(qū)域過渡的部段內(nèi)的局部圖。
具體實施例方式未進一步顯示的燒結(jié)齒輪的齒I以傳統(tǒng)方式構(gòu)成齒面區(qū)域2和齒根區(qū)域3。在這兩區(qū)域2和3之間的過渡部段標注為4并且通常由相對齒軸線5傾斜30°的與齒I的輪廓相切的切線6定義，如由圖2可看出的那樣。
在齒I的齒面和齒根區(qū)域2、3中設(shè)置壓實的表層，該表層在齒面區(qū)域中標以7并且在齒根區(qū)域中標以8，其中，在過渡部段4中形成連續(xù)地過渡至表層7、8的表層9。所述壓實的表層7、8和9具有小于10%的剩余孔隙率，所述剩余孔隙率朝向齒表面逐漸降低，因此在緊鄰齒表面的區(qū)域中的材料預(yù)期基本密實無孔隙。壓實的表層9在過渡部段4的區(qū)域中具有相對齒面和齒根區(qū)域2、3的壓實表層7和8更小的厚度，該厚度小于280 μ m。齒根區(qū)域3中的壓實表層8的厚度優(yōu)選超過350 μ m。齒面區(qū)域2內(nèi)的壓實表層7可以以本身已知的方式具有500至1000 μ m之間的厚度，也可以具有更大的厚度。
權(quán)利要求
1.一種具有齒(I)的燒結(jié)齒輪，所述齒(I)在齒面區(qū)域和齒根區(qū)域(2、3)中具有在所述齒面區(qū)域和齒根區(qū)域(2、3)之間的過渡部段⑷中保持連續(xù)的和壓實的表層(7、8、9)，所述表層(7、8、9)的剩余孔隙率小于10%，其特征在于，所述壓實的表層(9)在所述齒面區(qū)域和齒根區(qū)域(2、3)之間的過渡部段⑷中的厚度比在相鄰的齒面區(qū)域和齒根區(qū)域(2、3)中的厚度小。
2.按照權(quán)利要求I所述的燒結(jié)齒輪，其特征在于，所述壓實的表層(9)在所述齒面區(qū)域和齒根區(qū)域(2、3)之間的過渡部段(4)中的厚度最大為280μπι。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有齒(1)的燒結(jié)齒輪，所述齒(1)在齒面區(qū)域和齒根區(qū)域(2、3)中具有在所述齒面區(qū)域和齒根區(qū)域(2、3)之間的過渡部段(4)中保持連續(xù)的和壓實的表層(7、8、9)，所述表層(7、8、9)的剩余孔隙率小于10%。為了提高承載能力，建議所述壓實的表層(9)在所述齒面區(qū)域和齒根區(qū)域(2、3)之間的過渡部段(4)中的厚度比在相鄰的齒面區(qū)域和齒根區(qū)域(2、3)中的厚度小。
文檔編號B22F5/08GK102834209SQ201180018285
公開日2012年12月19日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者A.馬勒, H.羅斯勒, C.桑德納 申請人:米巴辛特奧地利股份有限公司