齿轮及其制造方法和机械设备技术

本发明专利技术涉及机械设备制造领域，提供了一种齿轮及其的制造方法和机械设备。齿轮，包括轮基以及齿面结构，轮基具有安装面，齿面结构设置于安装面上；安装面设置有第一嵌合齿结构，齿面结构的一面设置有与第一嵌合齿结构相互嵌合的第二嵌合齿结构，齿面结构的另一面设置有用于与另一齿轮啮合的啮合齿结构；轮基的材质为铝合金材质，齿面结构的材质为齿轮钢。齿轮的制造方法，包括选用齿轮钢材料制造得到齿面结构；将齿面结构置于喷射沉积设备的模具中，将融化的铝合金液体喷射在齿面结构的第二嵌合齿结构所在的一侧，使铝合金沉积。机械设备，包括上述齿轮。本发明专利技术提供的齿轮，其实现了减重，并且相对于现有的齿轮降低利率传动系统的噪音。的噪音。的噪音。

【技术实现步骤摘要】
齿轮及其制造方法和机械设备


[0001]本专利技术涉及机械设备制造
，具体而言，涉及一种齿轮及其制造方法和机械设备。

技术介绍

[0002]随着运载机构轻量化的趋势愈专利技术显，传动系统的重量在轻量化方面更加凸显，在电动车甚至带旋翼的飞行汽车和直升机上，传动系统由于其工作环境恶劣，传动扭矩大，转速高，一直是采用高硬度高强度的齿轮钢。
[0003]由于齿面对耐磨、耐温和强度的要求，传动系统的齿轮材料一直得不到轻量化的改善，因此传动系统的轻量化工作也一直止步不前，在运载机构轻量化的工作中，基本属于不被重视也很难突破的领域。
[0004]鉴于此，特提出本申请。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的包括，例如，提供了一种齿轮及其的制造方法和机械设备，旨在改善
技术介绍
提到的至少一种问题。
[0006]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种齿轮，包括轮基以及齿面结构，轮基具有安装面，齿面结构设置于安装面上；
[0008]安装面设置有第一嵌合齿结构，齿面结构的一面设置有与第一嵌合齿结构相互嵌合的第二嵌合齿结构，齿面结构的另一面设置有用于与另一齿轮啮合的啮合齿结构；
[0009]轮基的材质为铝合金材质，齿面结构的材质为齿轮钢。
[0010]在可选的实施方式中，齿轮为圆柱齿轮或锥齿轮。
[0011]在可选的实施方式中，第一嵌合齿结构的每一个齿均呈齿头尺寸大于齿尾尺寸的形状，第二嵌合齿结构的每一个齿也均呈齿头尺寸大于齿尾尺寸的形状；
[0012]第一嵌合齿结构的每一个齿均正好嵌入第二嵌合齿结构的相邻两个齿之间，第二嵌合齿结构的每一个齿均正好嵌入第一嵌合齿结构的相邻两个齿之间；
[0013]优选地，第二嵌合齿结构的齿数小于或等于啮合齿结构的齿数。
[0014]在可选的实施方式中，铝合金材质为高强铝合金；
[0015]优选地，所述铝合金材质为喷射沉积的7000系或和2000系铝合金材料；
[0016]优选地，所述铝合金材质为含有0.05～0.3wt％稀土元素的合金，所述稀土元素为铒和钪中至少一种；
[0017]优选地，所述齿轮钢为40Cr、42CrMo或35CrMo。
[0018]在可选的实施方式中，还包括特征(1)～(4)中至少一种；
[0019](1)铝合金材质为7075系列的喷射沉积铝合金材料，且含有质量占比为0.8～1.2％的Ni和Zr中至少一种；
[0020](2)铝合金材质含有质量占比为0.03
‑
10％的Fe；
[0021](4)铝合金材质含有质量占比0.5～3％的Li；
[0022](4)铝合金材质含有质量占比为10～30％的SiC。
[0023]第二方面，本专利技术提供如前述实施方式任一项的齿轮的制造方法，包括：
[0024]选用齿轮钢材料制造得到具有第二嵌合齿结构的齿面结构坯料；
[0025]将齿面结构坯料置于喷射沉积设备的模具中，将融化的铝合金液体沉积在齿面结构的第二嵌合齿结构所在的一侧得到齿轮坯料；
[0026]将齿轮坯料进行机加工，在齿面结构坯料相对于第二嵌合齿结构的一面加工出啮合齿结构形成齿面结构。
[0027]在可选的实施方式中，采用加压或者高速惰性气体侧面喷嘴喷射的方式在齿面结构的第二嵌合齿结构所在的一侧沉积铝合金。
[0028]在可选的实施方式中，在对齿轮坯料进行机加工之前还包括对齿轮坯料的铝合金部分进行模锻，模锻的方式为：将齿轮坯料加热至400～500℃进行模锻。
[0029]第三方面，本专利技术提供一种机械设备，包括如前述实施方式任一项的齿轮或如前述实施方式任一项的制造方法制得的齿轮。
[0030]本专利技术实施例的有益效果包括，例如：
[0031]本专利技术提供的齿轮，由于其由铝合金材质的轮基和齿轮钢材质的齿面结构构成，齿面结构仍旧采用齿轮钢材质制成，其具有高硬度、高强度和高耐磨性以确保能承受齿轮传动过程中的啮合和传递扭矩的冲击，而轮基采用铝合金制成，铝合金材质质轻，能实现齿轮减重50％以上甚至更多，并且，由于铝合金的阻尼系数大于齿轮用高硬度钢材，在整个传动过程中起到了减震降低冲击的效果，降低了传动系统的噪音，提升了工作平顺性。此外，第一嵌合齿结构和第二嵌合齿结构的相互嵌合设计，能避免齿轮运行过程中齿面结构和轮基相互脱离，提高两者连接的牢固性。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0033]图1为本申请第一实施例提供的圆柱齿轮的结构示意图；
[0034]图2为图1中A区域的放大图；
[0035]图3为第一实施例中提供的制造方法在制造过程中制得的齿轮坯料的结构示意图；
[0036]图4为本申请第二实施例提供的锥齿轮的结构示意图。
[0037]图标：100
‑
齿轮；100a
‑
齿轮坯料；110
‑
轮基；111
‑
第一嵌合齿结构；112
‑
齿头；113
‑
齿尾；130
‑
齿面结构；131
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第二嵌合齿结构；132
‑
啮合齿结构；140
‑
齿面结构坯料。
具体实施方式
[0038]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例
中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0039]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0040]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0041]在本专利技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，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专利技术的限制。
[0042]此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种齿轮，其特征在于，包括轮基以及齿面结构，所述轮基具有安装面，所述齿面结构设置于所述安装面上；所述安装面设置有第一嵌合齿结构，所述齿面结构的一面设置有与所述第一嵌合齿结构相互嵌合的第二嵌合齿结构，所述齿面结构的另一面设置有用于与另一齿轮啮合的啮合齿结构；所述轮基的材质为铝合金材质，所述齿面结构的材质为齿轮钢。2.根据权利要求1所述的齿轮，其特征在于，所述齿轮为圆柱齿轮或锥齿轮。3.根据权利要求1所述的齿轮，其特征在于，所述第一嵌合齿结构的每一个齿均呈齿头尺寸大于齿尾尺寸的形状，第二嵌合齿结构的每一个齿也均呈齿头尺寸大于齿尾尺寸的形状；所述第一嵌合齿结构的每一个齿均正好嵌入所述第二嵌合齿结构的相邻两个齿之间，所述第二嵌合齿结构的每一个齿均正好嵌入所述第一嵌合齿结构的相邻两个齿之间。4.根据权利要求1所述的齿轮，其特征在于，所述第二嵌合齿结构的齿数小于或等于啮合齿结构的齿数。5.根据权利要求1所述的齿轮，其特征在于，所述铝合金材质为高强铝合金；优选地，所述铝合金材质为喷射沉积的7000系或和2000系铝合金材料；优选地，所述铝合金材质为含有0.05～0.3wt％稀土元素的合金，所述稀土元素为铒和钪中至少一种；优选地，所述齿轮钢为40Cr、42CrMo或35CrMo。6.根据权利要求4所述的齿轮，其特征在于，还包括特征(1)～(4)中至少一种；(1)所述铝合金材质为7075系列的喷射...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱波，
申请(专利权)人：苏州星波动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：