电机制造业粉末冶金齿轮设计

粉末冶金齿轮的材料适合于粉末冶金材料标准，粉末冶金材料有多种材料标准，多数国家和部分大公司都有自己的标准，由于日本和美国在粉末冶金的研究方面走在世界前列，所以目前广泛采用的材料标准是JIS(日本)，MPIF(美国)两种标准。齿轮通常对强度都有一定的要求，故其选用材料的性能要好，目前齿轮使用较广泛的材料是Fe-Cu-C-Ni的材料，(其符合JIS SMF5030，SMF5040标准 ；符合MPIF FN-0205，FN-0205-80HT标准)；也有厂家选择Cu，Fe-Cu-C材料。材料一栏中要注明材料等级：如 JIS SMF5030，在材料标准中包含了推荐的相应密度和硬度范围。

粉末冶金齿轮密度

由于齿轮用于传动，对齿轮的强度要求较高，故要求产品的密度也较高(通常是齿轮密度越高则齿抗越高，强度越好)，常温压制成形齿轮密度通常控制在6.60g/cm3 min OR 6.80 g/cm3 min，温压压制成形齿轮密度通常控制在7.00g/cm3 min。

粉末冶金齿轮硬度

齿轮硬度与产品的材料、密度等级及后处理密切相关，以材料Fe-Cu-C-Ni为例，其相应的硬度建议为：

密度6.6g/cm3 min 时：烧结态硬度控制在 HRB 40 min；（FN-0205-20 烧结态硬度典型值为 HRB 44），水蒸汽处理硬度控制在 HRB 50 min，渗碳处理硬度控制在HRC 20 min，其中FN-0205-80HT 渗碳处理硬度典型值为 HRC 23。

密度6.8g/cm3 min 时：烧结态硬度控制在 HRB55 min，（FN-0205-25 烧结态硬度典型值为 59HRB），水蒸汽处理硬度控制在 HRB70 min，渗碳处理硬度控制在HRC25 min，其中FN-0205-105HT 渗碳处理硬度典型值为 HRC 29。

密度7.0g/cm3 min 时：烧结态硬度控制在 HRB 65 min，其中FN-0205-30 烧结态硬度典型值为 HRB 69；渗碳处理硬度控制在HRC 30 min，其中FN-0205-130HT 渗碳处理硬度典型值为 HRC 33。

粉末冶金齿轮后处理

为提高齿轮的强度和赖磨性，齿轮有时需要在烧结后，追加后处理工程，以便提高其使用性能。齿轮的后处理工程通常有两种方式：

1)．表面水蒸汽处理：在高温环境下，使水蒸汽在齿轮的表面与Fe反应形成一种致密物质Fe3O4，Fe3O4硬度较高，可以增加产品的耐磨性和表面硬度。

2)．渗碳处理：同普通机加工齿轮渗碳处理一样；碳氮共渗，淬火一体化处理。硬度范围同上。

粉末冶金齿轮形状设计

由于粉末冶金齿轮是依靠模具压制成形，对齿轮的面取形状有一定的要求(设计面取的目的主要是防止毛边(批锋)高于产品端面，影响客户使用)：

1．齿面面取设计：齿面面取目前有两种常用方式，详细如下：

2．内径面取设计：