[发明专利]一种工程塑料复合齿轮及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种工程塑料复合齿轮及其制备工艺，涉及复合齿轮制造技术领域，本发明之装置包括金属轮毂以及耐磨层，金属轮毂中部开设有安装通孔，金属轮毂侧壁设有喷花，耐磨层套设在金属轮毂外部，所述金属轮毂外壁与耐磨层内壁之间的缝隙中设有粘接层，本发明之制备工艺包括：S1耐磨层制备；S2金属轮毂制备；S3：合成金属工程塑料复合齿轮；S4：合成金属工程塑料复合齿轮：根据齿轮产品对第二毛坯进行精细加工，最终得到金属与工程塑料复合齿轮。本发明为一种工程塑料复合齿轮及其制备工艺，有着耐磨强度高，粘接效果好，降低开裂风险，提高使用寿命，提高使用效果。

技术领域

本发明涉及复合齿轮制造技术领域，特别涉及一种工程塑料复合齿轮及其制备工艺。

背景技术

目前，在工业自动化和电动化的发展驱动下，高扭矩、低噪音、高精度、高耐磨、高尺寸稳定的齿轮需求不断提升。高性能的齿轮已广泛应用于汽车EPS电子助力转系系统、智能刹车系统，自动化工业设备的减速机、电机传动系统等机械机构，并成为其核心零部件，市场需求巨大。现有的高性能齿轮主要有三种：金属齿轮、工程塑料齿轮和金属/工程塑料复合齿轮。金属齿轮具有高强度、高模量、高扭矩、高尺寸稳定、耐高温等特点，但其容易磨损、润滑要求高、噪音大、质量重等缺陷限制了金属齿轮的应用。塑料齿轮具有自润滑、耐磨损、低噪音、制造工艺简单、低成本、易加工等特点，但其存在低强度、低模量、不耐温、尺寸稳定性差、受力容易变形等缺陷。金属/工程塑料复合齿轮综合了金属齿轮和塑料齿轮的优点，以金属材料为轮毂，高性能工程塑料为耐磨层，保证齿轮的高精度装配和低噪音传动。

专利CN112815072A公开一种EPS蜗轮及其制备方法，EPS蜗轮的制备工艺是采用反应注塑一次成型方式，金属轮毂为骨架，纤维增强尼龙为耐磨层，其制备的EPS蜗轮的骨架和耐磨层之间无粘接力，同时界面之间存在内应力，受力容易开裂，因此有必要提出一种新的解决方案。

现有的金属/工程塑料复合齿轮采用浇注和注塑工艺，工程塑料与金属的热膨胀系数不一致，导致采用浇注和注塑工艺成型的金属/工程塑料复合齿轮存在内应力，在加工和使用过程中，工程塑料受力容易开裂，同时工程塑料和金属轮毂之间无粘接力，工程塑料受力开裂后，裂纹迅速扩大，造成严重质量问题和安全事故，为此，我们提出一种工程塑料复合齿轮及其制备工艺。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种工程塑料复合齿轮及其制备工艺，可以有效解决背景技术中现有的金属/工程塑料复合齿轮采用浇注和注塑工艺，工程塑料与金属的热膨胀系数不一致，导致采用浇注和注塑工艺成型的金属/工程塑料复合齿轮存在内应力，在加工和使用过程中，工程塑料受力容易开裂，同时工程塑料和金属轮毂之间无粘接力，工程塑料受力开裂后，裂纹迅速扩大，造成严重质量问题和安全事故。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种工程塑料复合齿轮，包括金属轮毂以及耐磨层，所述金属轮毂中部开设有安装通孔，所述金属轮毂侧壁设有喷花，所述耐磨层套设在金属轮毂外部，所述金属轮毂外壁与耐磨层内壁之间的缝隙中设有粘接层。

一种工程塑料复合齿轮的制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：

S1：耐磨层制备；

S101：管材制备；

S102：将步骤S101中得到管材放置于180℃的烘箱中，热处理12h，缓慢冷却至室温；

S103：将热处理后的管材根据金属轮毂的尺寸加工成尺寸相互适配的塑料环，该塑料环作为耐磨层；

S2：金属轮毂制备；

S201：通过机床车削生产金属圈；

S202：在水中加入5％的水性清洗液和5％的水洗防锈液，放置金属圈，利用超声波进行清洗金属圈表面的铁屑和防锈油，时间20min，然后烘干；

S203：再对金属圈表面进行喷砂处理，得到外壁的喷花；