一种轻量化齿轮制造技术

本实用新型专利技术本实用新型专利技术属于齿轮技术领域，具体涉及一种轻量化齿轮，包括轮毂及齿圈，所述轮毂与所述齿圈相互粘接或为过盈配合，所述轮毂的制作材料为塑料，所述齿圈的制作材料为铝合金，所述齿圈的外表面设有氧化铝颗粒增强聚醚醚酮涂层。本实用新型专利技术能解决现有技术中对齿轮的轻量化处理会大大降低齿轮的承载能力，影响其可靠性的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种轻量化齿轮
本技术属于齿轮
，具体涉及一种轻量化齿轮。
技术介绍
金属是制造齿轮最常用的材料，金属齿轮具有强度高、耐磨损、抗弯能力强的优点，但金属齿轮由于质量较大，在特定领域内成为制约其广泛应用的不利因素。例如在航空航天装备中，为节省燃料提高推进效率，航天器对设备零件的质量有一定的限制，因此设备零件结构轻量化具有十分重要的意义。另外，随着节能减排的要求日益提高，轻量化在汽车产业中也日益受重视。齿轮作为传动系统的重要零件，其轻量化具有重要意义。现有技术中，齿轮轻量化的处理是对齿轮的轮毂进行镂空以达到减轻质量的目的。这种处理方式对齿轮轮毂的承载力有较大的削弱，影响齿轮的可靠性。
技术实现思路
本技术提供一种轻量化齿轮，以解决现有技术中对齿轮的轻量化处理会大大降低齿轮的承载能力，影响其可靠性的问题。本技术提供一种轻量化齿轮，包括轮毂及齿圈，所述轮毂与所述齿圈相互粘接或为过盈配合，所述轮毂的制作材料为塑料，所述齿圈的制作材料为铝合金，所述齿圈的外表面设有氧化铝颗粒增强聚醚醚酮涂层。作为本技术的优选方式，所述轮毂的外周设有防止在所述齿圈的周向发生相对滑动的凸起。作为本技术的优选方式，包括1至6个所述凸起。作为本技术的优选方式，所述凸起均布于所述轮毂的外周。作为本技术的优选方式，包括4个所述凸起，所述凸起为弧形凸起，所述凸起的弧度为两所述凸起间圆弧弧度的2倍。作为本技术的优选方式，所述轮毂的制作材料为玻纤增强尼龙。作为本技术的优选方式，所述齿圈的制作材料为2024铝合金。作为本技术的优选方式，所述氧化铝颗粒增强聚醚醚酮涂层厚度为50至200微米。作为本技术的优选方式，所述氧化铝颗粒增强聚醚醚酮涂层厚度为100微米。作为本技术的优选方式，所述氧化铝颗粒增强聚醚醚酮涂层中氧化铝颗粒的含量为30-40wt％。本技术将齿轮分为轮毂部和齿圈部，轮毂部用轻质的塑料制造，齿圈部用铝合金制造，轮毂和齿圈紧密接合形成一个完整的齿轮。占齿轮质量较大比重的轮毂采用塑料制作，可以大大减轻齿轮的质量；承担工作载荷的轮齿采用铝合金制造，既可以减轻齿轮的质量也能保证轮齿应有的抗弯能力，实现在不削弱齿轮可靠性的前提下，达到减轻齿轮质量的目的。此外，本技术的齿圈外表面涂有氧化铝颗粒增强聚醚醚酮涂层，克服了铝合金耐磨性差的弱点，且具有长期使用不需要润滑剂的优点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例其中，1、轮毂，2、齿圈，3、氧化铝颗粒增强聚醚醚酮涂层。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。本技术实施例公开了一种轻量化齿轮，包括轮毂1及齿圈2，轮毂1与齿圈2之间紧密接合，保证齿轮在工作时不发生滑动。轮毂1和齿圈2的接合方式可以为粘接或为过盈配合。为减轻齿轮的整体质量，轮毂1的制作材料为塑料，齿圈2的制作材料为铝合金。塑料的密度约为0.8-1.4g/cm3，钢的密度约为7.85g/cm3，在同等体积下，采用塑料制作的齿轮的质量远远小于传统的钢制齿轮。在轮齿部使用铝合金材料，一方面能保证齿轮的强度和抗弯能力，另一方面也能减轻齿轮的质量。塑料轮毂1和铝合金齿圈2的结合，达到了在不减弱齿轮可靠性的前提下，减轻齿轮质量的目的。给航空航天、汽车制造领域带来了新的选择。由于铝合金材料的耐磨性能较差，因此在齿圈2的外表面还设有氧化铝颗粒增强聚醚醚酮涂层3。氧化铝颗粒增强聚醚醚酮涂层3具有耐磨损、耐高温、抗疲劳失效、抗胶合、耐腐蚀、自润滑的优点，减缓齿轮长期磨损失效，提高使用寿命和可靠性。齿轮在运行过程中承受较大的载荷，为了防止轮毂1在齿圈2的周向发生相对滑动，故在轮毂1外周设有凸起。如将轮毂1看作轴，齿圈2看作孔，则凸起相当于连接轴和孔的键。轮毂利用凸起可以向齿圈传递扭矩，驱使齿圈工作。一般情况下，为兼顾实用性和方便制造，凸起的个数限制为1至6个即可。为保证能够均匀的传递扭矩，若干凸起应均布于轮毂1的外周。优选地，包括4个顶部为弧形的凸起，凸起的弧度值为两凸起之间圆弧弧度值的2倍。凸起具有较大的弧度意味着其具有较大的宽度，宽度大的凸起具有较强的抗弯、抗剪力能力，能够传递较大扭矩。优选地，轮毂1的制作材料为玻纤增强尼龙，齿圈2的制作材料为2024铝合金。玻纤增强尼龙具有优良的耐磨性、耐热性及电性能，机械强度高，能自熄，尺寸稳定性良好，广泛应用于齿轮、泵叶轮及一级精密工程部件。2024铝合金是一种高强度硬铝，主要用于制作各种高负荷的零件和构件。玻纤增强尼龙和2024铝合金的材料性能完全满足本技术的使用场景，并且材料价格适中，容易获取，有利于本技术的生产和推广。优选地，氧化铝颗粒增强聚醚醚酮涂层3厚度为50至200微米，该涂层厚度低于50微米时防磨损能力不足，而厚度大于200微米使则影响其经济性。因此本技术的氧化铝颗粒增强聚醚醚酮涂层3厚度为100微米，能兼顾机械性能和经济性。在氧化铝颗粒增强聚醚醚酮涂层3中氧化铝颗粒的含量为30-40wt％。以上所述仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻量化齿轮，其特征在于，包括轮毂及齿圈，所述轮毂与所述齿圈相互粘接或为过盈配合，所述轮毂的制作材料为塑料，所述齿圈的制作材料为铝合金，所述齿圈的外表面设有氧化铝颗粒增强聚醚醚酮涂层。

【技术特征摘要】
1.一种轻量化齿轮，其特征在于，包括轮毂及齿圈，所述轮毂与所述齿圈相互粘接或为过盈配合，所述轮毂的制作材料为塑料，所述齿圈的制作材料为铝合金，所述齿圈的外表面设有氧化铝颗粒增强聚醚醚酮涂层。2.根据权利要求1所述的轻量化齿轮，其特征在于，所述轮毂的外周设有防止在所述齿圈的周向发生相对滑动的凸起。3.根据权利要求2所述的轻量化齿轮，其特征在于，包括1至6个所述凸起。4.根据权利要求3所述的轻量化齿轮，其特征在于，所述凸起均布于所述轮毂的外周。5.根据权利要求3所述的轻量化齿轮，其特征在于，包括4个所述凸起，所述凸起为弧形凸起...

【专利技术属性】
技术研发人员：任晓林，
申请(专利权)人：克林斯曼新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61