[发明专利]复合齿轮以及制造这种齿轮的方法

权利要求书

1.一种齿轮，所述齿轮包括：

由第一材料形成的内部部分；

由第二材料形成的外部部分，所述第二材料熔化和固化到所述内部部分上，其中，所述第一材料为低碳钢并且所述第二材料为高碳钢，内部部分和外部部分形成中间制品；以及

多个齿，所述多个齿通过直接能量沉积工艺在所述第二材料根据中间制品的设计模型已经固化之后形成在所述外部部分中，

第三材料，所述第三材料熔化和固化到所述第二材料上，在所述第三材料固化之后，所述多个齿至少部分地形成在所述第三材料中，

所述第二材料为所述第一材料和所述第三材料的合金。

2.根据权利要求1所述的齿轮，其中所述多个齿的一部分由第二材料形成并且所述多个齿的一部分由所述第三材料形成。

3.根据权利要求1所述的齿轮，其中所述多个齿的齿根由所述第二材料形成并且所述多个齿的齿顶由所述第三材料形成。

4.根据权利要求1所述的齿轮，其中所述多个齿的齿芯由所述第二材料形成并且所述多个齿的表面部分由所述第三材料形成。

5.根据权利要求1所述的齿轮，进一步包括：

熔化和固化到所述第二材料上的第三材料，所述多个齿的内部部分形成在第二材料中，并且所述多个齿的外部部分形成在所述第三材料中。

6.根据权利要求1所述的齿轮，其中所述合金为均匀的金属合金。

7.根据权利要求1所述的齿轮，其中在所述第一材料和所述第三材料之间按照所述第一材料和所述第三材料的比例形成所述第二材料，所述比例在径向方向上变化。

8.一种形成齿轮的方法，包括：

由第一材料形成齿轮的内部部分；

在所述第一材料上熔化第二材料并且将熔化的第二材料固化以形成所述齿轮的外部部分，内部部分和外部部分形成中间制品；以及

根据中间制品的设计模型通过直接能量沉积工艺在所述第二材料已经固化之后在所述齿轮的外部部分中形成齿，

第三材料熔化和固化到所述第二材料上，在所述第三材料固化之后，多个齿至少部分地形成在所述第三材料中，

所述第二材料为所述第一材料和所述第三材料的合金。

9.根据权利要求8所述的方法，其中进一步包括，在所述外部部分中形成齿之前，将第三材料熔化并且将熔化的第三材料固化到所述第二材料上的步骤。

10.根据权利要求8所述的方法，其中在在所述齿轮的外部部分中形成齿之后，所述方法进一步包括：

在所述第二材料上熔化第三材料并且固化熔化的第三材料。

11.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：

热处理所述第二材料；

熔化第三材料；以及

在热处理的第二材料上固化熔化的第三材料。

12.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：

提供粉末形式的第二材料。

13.根据权利要求8所述的方法，其中所述第二材料包括都为粉末形式的两个不同的材料。

14.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：

提供线材形式的第二材料。

15.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：

使用激光、等离子体、电子束和电弧中的至少一种熔化所述第二材料。

16.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：

熔化第三材料；以及

将熔化的所述第三材料固化到所述第二材料上；

其中所述第二材料的熔化包括形成所述第一材料和所述第三材料的均匀的金属合金。

17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：

按照第一材料和第三材料的比例熔化和固化所述第二材料，所述比例沿径向方向变化。