[实用新型]钢基复合铜双金属蜗轮

说明书

技术领域

钢基复合铜双金属蜗轮，属于机械传动用零部件领域。

背景技术

蜗轮蜗杆传动用于交错轴间传递运动及动力，通常交错角∑＝90°。它的主要优点是：传动比大，工作平稳无噪音，结构紧凑，可以自锁。缺点是制造蜗轮需要大量的贵重减磨性有色金属铜。

全国阀门生产企业有6000余家，基本上是用铜合金生产蜗轮，每年消耗铜资源20余万砘。

有色金属铜是一种重要的战略资源，我国铜矿资源较少，大部分依靠进口，近年来铜价飚升，电解铜价格一直在7万元/吨左右，大有上涨到更高价位的市场趋势。

为了解决上述技术问题，已有人研制钢基复合铜和铝基复合铜的蜗轮等滑动耐磨件，可以节约大量铜材，但目前仍存在复合不够牢固等有关方面的问题。

而且现有技术的铜钢复合技术，需要在钢基体表面涂抹特殊化学复合剂，对人体有毒并有一定的环境污染，复合效率低，废品率高，耗能大，复合强度低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，设计一种使复合强度更高，大大提高了复合面轴向、环向的抗拉强度，质量更可靠，不需要在钢基体表面涂抹特殊化学复合剂，能够节约贵重金属铜，大幅度降低了生产成本的钢基复合铜双金属蜗轮。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该钢基复合铜双金属蜗轮，包括钢基体，其特征在于：在钢基体外表面上加工有凹孔槽，铜复合层通过高温渗透铜钢压力复合法复合在钢基体外。

钢基体外加工的凹孔槽为竖向一条。

凹孔槽宽度4mm、深度6mm。

钢基体外加工的横向凹孔状槽或根据设计需要而定，还可以是两条、三条或多条。

凹孔槽宽度4mm、深度6mm。凹孔槽的作用是抗拉、抗扭、抗剪，使复合更牢固，大大提高了复合面轴向，环向的抗拉、抗扭强度，有效防止了钢基与复合铜层的轴向环向位移。

与现有技术相比，本实用新型的钢基复合铜蜗轮所具有的有益效果是：非工作面用90％以上的钢代替，并精铸成外表面带凹孔槽的钢基，其减磨工作面用10％以下的铜合金复合在钢基上，通过高温渗锈铜钢压力复合方法，使双金属牢固复合在一起，将优秀碳钢高强度的机械性能与铜合金的减磨性结合在一起。由于钢基外表面有凹孔槽，从而使复合强度更高，大大提高了复合面轴向、环向的抗拉扭强度，有效防止了铜基与复铜层的轴向环向位移，复合更牢固，使用更安全可靠，为生产高质量、高可靠性、低成本的钢铜复合双金属蜗轮产品提供了有效的途径。本钢基复合铜蜗轮的复合方法不用涂抹任何化学复合剂，减少环境污染。

附图说明

图1是钢基上带凹孔槽的复合铜双金属蜗轮结构示意图；

图2是钢基上带凹孔槽的结构示意图；

图1-2是钢基复合铜双金属蜗轮的最佳实施例。其中：1凹孔槽2铜复合层3钢基体。

具体实施方式

下面结合附图1-2对本实用新型的钢基复合铜双金属蜗轮做进一步说明：

参照图1-2：

本钢基复合铜双金属蜗轮，由凹孔槽1、铜复合层2、钢基体3组成，在钢基体3外表面上加工有凹孔槽1，铜复合层2通过高温渗透铜钢压力复合法复合在钢基体3外。钢基体3内加工的凹孔槽1为横向一条，环绕在钢基体3外。根据理论力学原理计算出的抗拉抗扭、抗剪强度，凹孔槽宽度4mm、深度6mm。既能满足强度要求，又不浪费铜材。

应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。所述的横向凹孔槽为一条，也可以根据设计需要增加或减少，凹孔槽也可以是圆形、方形、长方形等多种形状；凹孔槽宽度4mm、深度6mm，也可以根据设计需要增加或减少深度。

高温渗透铜钢压力复合方法如下：

1、化学镀铜：蜗轮钢基体3用精密铸造工艺生产，在其复合表面精铸有凹孔槽1，凹孔槽1宽度4mm，深度6mm。蜗轮钢基体3经过喷丸去锈处理，通过喷丸提高钢基体3的表面粗糙度。

蜗轮钢基体3经化学去油去锈清洗干净后，浸入一定浓度的硫酸铜溶液中，利用化学原理先在钢基体3表面附着一层铜，厚度3—5um，铜层虽薄但作用重要，起到了蜗轮钢基体3高温下防氧化和铜原子迁移诱导作用。