[发明专利]纯电动汽车发动机曲轴正时带轮及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机零部件及其制造方法，更具体地说，本发明涉及一种采用粉末冶金方法制造的纯电动汽车发动机曲轴正时带轮及其制造方法。

背景技术

纯电动汽车发动机曲轴正时带轮，是以粉末冶金为主体的圆柱状齿轮体，齿轮体的中心设有中心孔，中心孔内设有键槽，齿轮体的圆周外壁上设有沿着中心孔中心轴线方向的齿。现有轿车发动机正时链轮缺陷在于：齿的强度较差，容易失效，使用寿命短。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种能显著提高齿的强度，延长使用寿命的纯电动汽车发动机曲轴正时带轮，本发明还提供了这种纯电动汽车发动机曲轴正时带轮的制造方法。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

纯电动汽车发动机曲轴正时带轮，是以粉末冶金为主体的圆柱状齿轮体；所述齿轮体的中心设有中心孔，中心孔内设有键槽，齿轮体的圆周外壁上设有沿着中心孔中心轴线方向的齿；其改进之处在于：所述齿轮体端部设有法兰边；所述法兰边与齿连成一体，高出齿。

上述结构中，所述法兰边与齿的齿顶采用斜边连接。

上述结构中，键槽槽底为圆弧形。

上述结构中，所述齿表面设有耐磨复合层。

上述结构中，所述耐磨复合层为稀土化合物复合层。

上述纯电动汽车发动机曲轴正时带轮的制造方法有三种：

方法一，所述纯电动汽车发动机曲轴正时带轮配方以重量计，镍粉1．75、钼粉0．5、铜粉1．5、铬粉1．7、锰粉1．0、石墨粉0．8、二氧化铈0．2、硬脂酸锌0.05﹪，其余为铁粉，各组分之和为100﹪；对应的工艺为生坯密度7．5g／cm3，烧结温度1200～1240℃，不经回火处理，它的屈服强度为575MPa，抗拉强度达到955MPa，硬度为98HRB，冲击韧性为31．3J／cm²。

进一步改进在于，上述配方中铬和部分铁是通过添加含有平均粒径为4.65μm的微细颗粒Cr-Fe合金粉末达到重量比例。

方法二，所述纯电动汽车发动机曲轴正时带轮配方以重量计，镍粉1．75、钼粉0．5、铜粉1．5、铬粉1．7、锰粉1．0、石墨粉0．8、二氧化铈0．2、硬脂酸锌0.05﹪、二硫化钼0.5﹪、稀土元素La0.6%，其余为铁粉，各组分之和为100﹪；对应的工艺为生坯密度7．5g／cm³、烧结温度1200-1240℃、不经回火处理，它的屈服强度为578MPa、抗拉强度达到962MPa、硬度为80-85HRA、冲击韧性为58J／cm²。

进一步改进在于，上述配方中铬和部分铁是通过添加含有平均粒径为4.65μm的微细颗粒Cr-Fe合金粉末达到重量比例。

方法三，所述纯电动汽车发动机曲轴正时带轮配方以重量计，镍粉1．75、钼粉0．5、铜粉1．5、铬粉1．7、锰粉1．0、石墨粉0．8、二氧化铈0．2、硬脂酸锌0.05﹪、二硫化钼0.5﹪、稀土元素La0.6%、硼2，其余为铁粉，各组分之和为100﹪，经混料、压制、烧结、加热、热锻、后处理工序步骤制成。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、齿轮体端部设有法兰边，法兰边与齿连成一体，高出齿，这样，避免齿处于悬臂状态，显著提高齿的强度，延长本发明使用寿命。

2、法兰边与齿的齿顶采用斜边连接，避免法兰边与齿连接处产生应力集中。

3、键槽槽底为圆弧形，可避免键槽槽底尖角结构产生的比较大的应力集中，进一步延长本发明使用寿命。

4、齿表面设有耐磨复合层，可显著提高齿的耐磨性，进一步延长本发明使用寿命。

5、本发明配方以重量计，镍粉1．75、钼粉0．5、铜粉1．5、铬粉1．7、锰粉1．0、石墨粉0．8、二氧化铈0．2、硬脂酸锌0.05﹪，其余为铁粉，各组分之和为100﹪。所制备的粉末冶金合金与未经优化的基体成分合金Fe．1．75Ni．0．5Mo．1．5Cu．0．5C相比，屈服强度提高175MPa、抗拉强度提高355MPa、硬度提高17HRB、冲击韧性提高5J／cm²，解决了现有技术提高粉末冶金合金强韧性时制备成本高的问题。现有技术提高粉末冶金合金强韧性的措施的问题：添加昂贵的合金元素Ni或Mo，增加材料成本的问题；采用新的压制或烧结工艺通常需要新的设备，设备投入高：增加后续处理工艺，则增加了生产周期，且成本往往较高。