用于重载车主减系统的蜗轮蜗杆及其制备方法技术方案

本发明专利技术公开了用于重载车主减系统的蜗轮蜗杆的制备方法，包括以下步骤：S1制备蜗轮和蜗杆的粗胚；S2以复合冷却剂多级冷却得到金属本体；S3通过挤塑成型形成缓冲层；S4采用复合冷却剂进行多级冷却，干燥后，置于热融的粘结剂溶液，并在带缓冲层的金属主体上，以电弧喷涂金刚石粉末以及二硫化钼粉末，得到表面涂层；S5打磨表面，得到所述的蜗轮和蜗杆，过滤收集表面涂层的脱落粉末；本发明专利技术的有益效果是：通过采用低碳钢以复合冷却剂进行多级冷却后的搭配金属主体，再通过挤塑成型形成缓冲层，并采用复合冷却剂进行多级冷却固定，最后先经过粘结剂的附着后，再采用电弧喷涂得到表面涂层，最后打磨回收实现高性能的目的。

【技术实现步骤摘要】
用于重载车主减系统的蜗轮蜗杆及其制备方法
本专利技术涉及重载车的零部件制备领域，具体是用于重载车主减系统的蜗轮蜗杆的制备方法。
技术介绍
蜗轮蜗杆结构常用来传递两交错轴之间的运动和动力，蜗轮与蜗杆在其中间平面内相当于齿轮与齿条，蜗杆又与螺杆形状相似。目前得蜗轮蜗杆多应用在动力系统中，替换传统的齿轮组，其可以实现动力的多方位传动，而由于重载车载货量大，因此作为动力系统的蜗轮以及蜗杆，均需要承载极大的压力或者摩擦力，尤其作为主减系统的蜗轮和蜗杆，在要求良好的抗压减摩擦的需求上，需要进一步的提高热传导的能力。目前的蜗轮和蜗杆大多含有低碳钢的成分，利用低碳钢的高硬度和高耐磨性，从而提高蜗轮和蜗杆的耐用性，但是其导热性能较差，因此需要进一步的提高蜗轮和蜗杆之间的机械导热性能，同时由于低碳钢本身的性质，在制备当掺杂了不同的成分后，其本身的硬度和耐磨性能会受到影响，因此需要进一步的提供修正的金属涂层，维护蜗轮和蜗杆的低碳钢性质。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供用于重载车主减系统的蜗轮蜗杆的制备方法，以至少达到得到高导热以及高性能的蜗轮和蜗杆的目的。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：用于重载车主减系统的蜗轮蜗杆的制备方法，包括以下步骤：S1将低碳钢热熔成热熔液，将热熔液导入模具中，制成蜗轮和蜗杆的粗胚；S2将得到的粗胚锻造，锻造过程中以复合冷却剂多级冷却，待锻造完毕，清水冲洗，得到金属本体；S3将石墨烯、铝掺杂氧化锌粉末以及酚醛树脂导电胶粉末混合均匀，在得到的金属本体上，通过挤塑成型，形成缓冲层；S4将得到的缓冲层也采用复合冷却剂进行多级冷却，将冷却后的缓冲层干燥后，将带缓冲层的金属主体置于热融的粘结剂溶液中，静置，取出金属主体，并在带缓冲层的金属主体上，以电弧喷涂金刚石粉末以及二硫化钼粉末，得到表面涂层；S5将得到的表面涂层置于流水中，并打磨表面，得到所述的蜗轮和蜗杆，同时过滤收集流水中的表面涂层的脱落粉末，将脱落粉末干燥后返回S4中的电弧喷涂阶段。优选的，为了进一步实现在制备过程维持高性能的目的，所述的多级冷却方式包括：第一级冷却：在锻造阶段的粗胚或缓冲层倾斜60°后，静置10min，随后转动粗胚至水平，以轴心线为出水方向，采用70℃流水冲洗，得到初级金属本体或初级缓冲层；第二级冷却：将得到的初级金属本体或初级缓冲层置于流动的复合冷却剂中，冷却至温度为30℃后，低温干燥表面，得到二级金属本体或二级缓冲层，观察二级金属本体或二级缓冲层表面是否有凹缺，若二级金属本体有凹缺，则将二级金属主体热熔成热溶液返回S1中，或者二级缓冲层表面有凹缺，则将二级缓冲层返回S3，若没有则执行下一步；第三级冷却：将得到的二级金属本体或二级缓冲层在流动的复合冷却剂中偏转120°后，静置15min，冷却至温度为20℃后，挤压冷却后的二级金属本体或二级缓冲层，固定表面，随后洗净，得到三级金属本体或三级缓冲层；第四级冷却：将得到的三级金属本体或三级缓冲层在流动的4℃清水中清洗，得到金属本体或缓冲层；所述的复合冷却剂包括质量份数为10-25份的氧化亚铁硫杆菌发酵液、35-40份的无水乙醇以及10-15份的钼酸钠溶液；所述的氧化亚铁硫杆菌发酵液采用商用的氧化亚铁硫杆菌在废弃硫铁矿中密闭发酵15d后，再经过抽滤后，经过50-80℃加热后，再冷却至室温后，过滤，即得到所述的氧化亚铁硫杆菌发酵液；通过在金属主体的制备过程中采用多级冷却，再利用包括氧化亚铁硫杆菌发酵液、无水乙醇以及钼酸钠溶液组成的复合冷却剂，利用氧化亚铁硫杆菌发酵液中的铁离子以及有机酸等成分，利用无水乙醇作为冷却剂的同时，利用无水乙醇的溶剂特性，将有机酸和铁离子结合后装载到粗胚上，维持粗胚表面在冷却阶段的固化稳定，再经过钼酸钠溶液的快速冷却凝固，从而实现有机酸和铁离子装载后的稳定，并且限定氧化亚铁硫杆菌发酵液制备的具体过程，保证有机酸和铁离子的稳定性，从而通过复合冷却剂维持粗胚到金属主体阶段的低碳钢的表面稳定，从而实现制备阶段的高性能的维持；同时在缓冲层冷却阶段进行复合冷却剂的冷却，将氧化亚铁硫杆菌发酵液中的纳米铁以及铁粒子固定在缓冲层中，并同时利用钼酸钠快速冷却的特性，将缓冲层的铝掺杂氧化锌粉末以及石墨烯固定，进而实现维持高性能的目的。优选的，为了进一步实现高导热的目的，所述的缓冲层的原料包括质量份数为15-25份的石墨烯、35-40份的铝掺杂氧化锌粉末、10-15份的酚醛树脂导电胶粉末；所述的铝掺杂氧化锌粉末中铝粉含量占氧化锌总重的5%；通过以酚醛树脂导电胶粉末复合石墨烯和铝掺杂氧化锌粉，在维持金属本体的表面形成一层非金属层的导电缓冲层，同时酚醛树脂由于导热性能不良，因此采用石墨烯导热，但是此时表面的导热性能只能得到改善并不能提升，因此采用铝掺杂氧化锌粉提高其表面的导热性能，并使缓冲层具备同样的金属性能，实现缓冲的同时维持其导热性能，从而实现高导热的目的。优选的，为了进一步实现高导热以及高性能的目的，所述的表面涂层的原料包括质量份数为15-25份的金刚石粉末、40-50份的二硫化钼和20-25份的粘结剂；所述粘结剂的原料包括质量份数为45-65份的氰基丙烯酸酯-聚乙二醇共聚物粉末以及35-45份的氯化铁溶液；通过包括金刚石粉末、二硫化钼以及粘结剂组成的表面涂层，再通过包括氰基丙烯酸酯-聚乙二醇共聚物粉末以及氯化铁溶液组成的粘结剂，利用粘结剂在氰基丙烯酸酯-聚乙二醇共聚物粉末以及氯化铁溶液的高粘度的情况下，将金刚石粉末以及二硫化利用电弧喷涂技术，将氯化铁中的铁离子在高温条件下与缓冲层中的铝掺杂氧化锌产生置换反应，将铁离子覆盖到金属表面上，从而将金刚石粉末与二硫化钼固定，提高表面涂层的导热性能，而二硫化钼与金刚石粉末可与空气中的氧离子自由反应，减缓表面涂层的腐蚀和氧化，提高其耐用性，同时提高其表面的硬度和耐磨度。优选的，为了进一步实现高导热的目的，所述的金刚石粉末、二硫化钼、石墨烯和铝掺杂氧化锌粉末采用纳米精磨级别，颗粒粒径在10nm以内；通过限定所用的粉末的颗粒粒径，因氰基丙烯酸酯-聚乙二醇共聚物粉末采用的热融液，因此此处不做粒径的限定，利用限定的颗粒粒径，可以使缓冲层与表面涂层快速成型的同时，同时纳米级别的颗粒能够增强导热，从而实现高导热的目的。本专利技术的有益效果是：1.通过采用低碳钢以复合冷却剂进行多级冷却后的搭配金属主体，再通过挤塑成型形成缓冲层，并采用复合冷却剂进行多级冷却固定，最后先经过粘结剂的附着后，再采用电弧喷涂得到表面涂层，最后打磨回收，从而利用复合冷却剂的冷却，将金属主体表面充分冷却固化以及缓冲层的稳定固化，最后先经过粘结剂附着，再采用电弧喷涂，将金属表面涂层与粘结剂充分在缓冲层上平铺均匀，形成固化层，增强蜗轮和蜗杆的耐磨以及抗压性能，从而实现高性能的目的。2.通过在金属主体的制备过程中采用多级冷却，再利用包括氧化亚铁硫杆菌发酵液、无水乙醇以及钼酸钠溶液组成的复合冷却剂，利用氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于重载车主减系统的蜗轮蜗杆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1将低碳钢热熔成热熔液，将热熔液导入模具中，制成蜗轮和蜗杆的粗胚；/nS2将得到的粗胚锻造，锻造过程中以复合冷却剂多级冷却，待锻造完毕，清水冲洗，得到金属本体；/nS3将石墨烯、铝掺杂氧化锌粉末以及酚醛树脂导电胶粉末混合均匀，在得到的金属本体上，通过挤塑成型，形成缓冲层；/nS4将得到的缓冲层也采用复合冷却剂进行多级冷却，将冷却后的缓冲层干燥后，将带缓冲层的金属主体置于热融的粘结剂溶液中，静置，取出金属主体，并在带缓冲层的金属主体上，以电弧喷涂金刚石粉末以及二硫化钼粉末，得到表面涂层；/nS5将得到的表面涂层置于流水中，并打磨表面，得到所述的蜗轮和蜗杆，同时过滤收集流水中的表面涂层的脱落粉末，将脱落粉末干燥后返回S4中的电弧喷涂阶段。/n

【技术特征摘要】
1.用于重载车主减系统的蜗轮蜗杆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1将低碳钢热熔成热熔液，将热熔液导入模具中，制成蜗轮和蜗杆的粗胚；
S2将得到的粗胚锻造，锻造过程中以复合冷却剂多级冷却，待锻造完毕，清水冲洗，得到金属本体；
S3将石墨烯、铝掺杂氧化锌粉末以及酚醛树脂导电胶粉末混合均匀，在得到的金属本体上，通过挤塑成型，形成缓冲层；
S4将得到的缓冲层也采用复合冷却剂进行多级冷却，将冷却后的缓冲层干燥后，将带缓冲层的金属主体置于热融的粘结剂溶液中，静置，取出金属主体，并在带缓冲层的金属主体上，以电弧喷涂金刚石粉末以及二硫化钼粉末，得到表面涂层；
S5将得到的表面涂层置于流水中，并打磨表面，得到所述的蜗轮和蜗杆，同时过滤收集流水中的表面涂层的脱落粉末，将脱落粉末干燥后返回S4中的电弧喷涂阶段。


2.根据权利要求1所述的用于重载车主减系统的蜗轮蜗杆的制备方法，其特征在于：所述的多级冷却方式包括：
第一级冷却：在锻造阶段的粗胚或缓冲层倾斜60°后，静置10min，随后转动粗胚至水平，以轴心线为出水方向，采用70℃流水冲洗，得到初级金属本体或初级缓冲层；
第二级冷却：将得到的初级金属本体或初级缓冲层置于流动的复合冷却剂中，冷却至温度为30℃后，低温干燥表面，得到二级金属本体或二级缓冲层，观察二级金属本体或二级缓冲层表面是否有凹缺，若二级金属本体有凹缺，则将二级金属主体热熔成热溶液返回S1中，或者二级缓冲层表面有凹缺，则将二级缓冲层返回S3，若没有则执行下一步；
第三级冷却：将得到的二级金属本体或二级缓冲层在流动的复合冷却剂中偏转120°后，静置15min，冷却至温度为20℃后，挤压冷却后的二级...

【专利技术属性】
技术研发人员：易原庆，李继永，李诚，
申请(专利权)人：四川固锐德科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51