轿车变速器的表面致密化粉末冶金齿轮的使用性能.docx

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第30卷第4期

2012年8月

粉末冶金技术

PowderMetallurgyTechnology

Vol.30,No.4

Aug.2012

轿车变速器的表面致密化粉末冶金齿轮的使用性能

CünterRau1),LorenzSSigl1),GeroldM?rk2),FrankWattenberg3)

1)(PMGFussenGmbH,FussenD-87629,德国)

2)(GETRAGInnovationCenter,UntergruppenbachD-74199,德国)

3)(Werkzeugmaschinenlabor,RWTHAachen,AachenD-52056,德国)

摘要：选择性表面致密化是改进粉末冶金钢的一种方法，高负载齿轮经过这种加工工艺处理，就能达到使用要求。本文介绍了粉末冶金螺旋齿轮的制造工艺与性能，用三轴总成成对试验台架、承载能力试验台架及噪声试验台架测定了齿轮的使用性能，并把试验结果和具有同样几何形状与表面质量的锻钢齿轮的数据进行了比较。结果表明，粉末冶金齿轮的承载能力与噪声级可和锻钢齿轮相媲美。

关键词：粉末冶金齿轮；选择性表面致密化

PerformanceofasurfacedensifiedP/Mgearforapassengercargearbox

CünterRau1,LorenzSSigl1),GeroldM?rk2),FrankWattenberg3

1)(PMGFussenGmbH,FussenD-87629,Germany)

2)(GETRAGInnovationCenter,UntergruppenbachD-74199,Germany)3)(Werkzeugmaschinenlabor,RWTHAachen,AachenD-52056,Germany)

Abstract:SelectivesurfacedensificationisatoolforimprovingthemechanicalpropertiesofP/Msteels,suchthattherequirempentsforhighlyloadedgearscanbematched.ThispaperdescribesthemamufacturingandthepropertiesofahelicalP/Mgear.Thegearperformancewasevaluatedona3-shaftbacktobacktestrig,onaloadbearingtestrigandonasoundtestbench.Theresultsofthesetestsarepresentedandcomparedtodataobtainedfromsolidsteelgearwithidenticalgeometryandsurfacequality.ThiscomparisonindicatesthatP/Mgearshavealoadbearingcapacityandnoiselevelwhicharebothwellcomparabletosolidsteelgears.

Keywords:P/Mgear;selectivesurfacedensification

对于大量生产的形状复杂的零件，粉末冶金是一种可进行价格竞争的工艺。常规工艺生产的粉末冶金零件，由于材料中含有残留孔隙，因此强度与耐磨性比锻钢零件低，这是因为零件的所有力学性能都主要受控于材料的密度。在高负载齿轮的应用场合，必须考虑到2个高应力区1]:承受弯曲疲劳载荷的齿根以及承受滚动接触压力与滑动载荷的齿侧面。

为了能承受产生的应力，零件必须具有高的疲劳强度与滚动接触疲劳强度。使粉末冶金钢零件达到这种性能的最佳生产工艺方法是选择性表面致密化(Selectivesurfacedensification,SSD)。用这种方

法可将承受局部应力集中区选择性密实到孔隙度接近于零的状态。

在大量生产的条件下，采用横向辗压可成功地制造选择性表面致密化的螺旋齿轮。除了表面致密化，齿轮的最终尺寸与质量，以及表面粗糙度与表面渗碳淬火后的显微组织，对于强度与噪声的性状也都有较大影响。为了对粉末冶金齿轮与锻钢齿轮的性能进行比较，进行了总成的成对试验台架试验、承载试验及噪声试验。

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