[发明专利]复合粉末金属可变边界的齿轮及其方法

权利要求书

1.一种由至少两种不同的粉末金属材料形成齿轮的方法，包括下列依次的 步骤：

将至少两种不同的粉末金属材料预成形为预制坯，其包括下列步骤：

用第一粉末金属材料充填紧实模型的第一部分，所述紧实模型的形状 对应于所述预制坯的形状；

用第二粉末金属材料充填所述紧实模型的第二部分；以及

在所述紧实模型中紧实所述粉末以形成所述预制坯，所述预制坯具有 位于所述第一粉末金属材料与所述第二粉末金属材料之间的初始边界型面；

对所述预制坯进行烧结；

在一锻造温度和一锻造压力下锻造所述预制坯，从而获得基本密实的、净 形状的锻造部件，所述锻造部件具有由所述第一粉末金属材料制成的第一部分 和由所述第二粉末金属材料制成的第二部分，可变边界型面形成于所述第一部 分和第二部分之间，其中所述可变边界型面是通过在锻造过程中使所述预制坯 的初始边界型面再成形所形成的；以及

对所述锻造部件进行冷却。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预成形还包括：通过将分隔件 插入所述紧实模型中来在充填过程中进行分隔以用于充填所述粉末金属材料 中的一种粉末金属材料，以及在紧实之前从所述紧实模型中去除所述分隔件。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一粉末金属材料和第二 粉末金属材料是不同的低合金铁基材料。

4.一种锥齿轮，所述锥齿轮具有齿轮芯部、转动轴线、多个径向齿芯部、 以及多个径向齿，所述多个径向齿沿着与所述锥齿轮的所述转动轴线大体相同 的方向延伸，但是相对于所述锥齿轮的所述转动轴线倾斜，所述锥齿轮用如权 利要求1所述的方法形成，其中，所述第一部分基本上形成所述多个径向齿的 外表面，所述第二部分形成所述齿轮芯部和所述多个径向齿的芯部。

5.如权利要求4所述的锥齿轮，其特征在于，所述多个齿中的每个齿包括 第一表面，所述第一表面包括齿顶面、齿距线面、齿根圆角面、以及齿根台面， 其中，所述可变边界型面基本上由满足以下至少一项的边界比来表示：齿根台 面与齿根圆角面的边界比约为2∶1，齿顶面与所述齿根圆角面的边界比约为 6∶1，或齿距线面与所述齿根圆角面的边界比约为19∶4。