CN107119206A - 一种高强度粉末冶金黄铜基联轴器 - Google Patents

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杨立新
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Abstract

本发明的目的在于提供一种高强度粉末冶金黄铜基联轴器，该联轴器包括以下质量分数的各组分：Zn元素粉末：28‑32％、稀土元素粉末：0.5‑0.7％，余量为铜粉末以及不可避免的杂质。本发明解决了在传统机械加工的时候存在很多变量，难以保证其尺寸的一致性的技术问题。

Description

一种高强度粉末冶金黄铜基联轴器
技术领域
本发明涉及轴承制造领域，尤其涉及一种高强度粉末冶金黄铜基联轴器。
背景技术
联轴器是机械产品轴系传动最常用的联接部件。20世纪后期国内外联轴器产品发展很快，在产品设计时如何从品种甚多、性能各异的各种联轴器中选用能满足机器要求的联轴器，对多数设计人员来讲，始终是一个困扰的问题。常用联轴器有膜片联轴器，齿式联轴器，梅花联轴器，滑块联轴器，鼓形齿式联轴器，万向联轴器，安全联轴器，弹性联轴器及蛇形弹簧联轴器。
目前，联轴器被越来越多地被应用在机床和半导体系体例造机械等通过伺服***控制的精密机械上。在这些领域里，和一般的制造机械不同的是，联轴器必须要求其输出相对于输入具有很高的追随性。特别是在要求高频率正逆转，高精度定位以及20000r/min以上的高速旋转的工作机床上使用时，联轴器除了本身必需具备高刚性外，还必须具有能耐受反复扭转负载的高弹性疲惫限度的能力，以适应高速运转。因此，联轴器本来必需具备高扭矩刚性、零回转间隙、弹性体补偿制造机械在传动过程中两轴所产生的径向、轴向、角向偏差、顺时针与逆时针回转特性相平等特点。
联轴器在工业机械上的大量应用，因此针对高强度联轴器新材料新设计的制作和生产应用势必会应运而生，本设计发明就是通过粉末冶金的生产工艺压制而制得的一种高强度粉末冶金联轴器。
发明内容
技术问题：本发明的目的在于提供一种高强度粉末冶金黄铜基联轴器及其制造方法，解决了在传统机械加工的时候存在很多变量，难以保证其尺寸的一致性的技术问题。
技术方案：为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明是一种高强度粉末冶金黄铜基联轴器，该联轴器包括以下质量分数的组分：
Zn元素粉末 28-32％
稀土元素粉末 0.5-0.7％
余量为铜粉末以及不可避免的杂质。
优选，所述联轴器中各元素的质量百分比为：Zn元素粉末29.5％、稀土元素粉末0.6％，余量为铜粉末以及不可避免的杂质，所述杂质的质量小于所述定位套的0.1％。
优选，所述联轴器为中空圆柱体，圆柱体一端连接有45°扇形区，扇形区与圆柱之间圆R弧度连接。
其中，所述联轴器内径为Ф3.3cm，外径为Ф6.3cm。
所述联轴器扇形区半径为7.3cm，高度为4.7cm。
有益效果：与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明提供的高强度粉末冶金黄铜基联轴器，45度扇形区与圆柱一起化一次性生产出来，并且圆R过渡的方式，最大限度地保证了产品的强度和韧性。易于制造，不需要切削加工。
2、本发明提供的高强度粉末冶金黄铜基联轴器是由模具压制出来的，因此其轮廓、形状和尺寸的一致性很好，解决了在传统机械加工的时候存在很多变量，很难保证其尺寸的一致性的技术问题。
3、本发明提供的高强度粉末冶金黄铜基联轴器，材料利用率高，达到99.5％以上；采用一起化制造出来，不仅省下了后期的处理安装过程，而且大大提高了其自身的强度和韧性。
附图说明
图1为本发明中高强度粉末冶金黄铜基联轴器的制造方法流程图。
图2为本发明中高强度粉末冶金黄铜基联轴器的端面俯视图。
图3为本发明中高强度粉末冶金黄铜基联轴器的剖视图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2、图3所示，，本发明高强度粉末冶金黄铜基联轴器为内径是Ф3.3cm外径是Ф6.3cm的圆柱体，一端带有R7.3cm高度为4.7cm的45度扇形的产品，该45度扇形区与圆柱一起化一次性生产出来，并且圆R过渡的连接方式，最大限度地保证了产品的强度和韧性。
实施例1
本发明的一种高强度粉末冶金黄铜基联轴器，该联轴器包括以下质量分数的各组分：Zn元素粉末：28％、稀土元素粉末：0.6％，余量为铜粉末以及不可避免的杂质，杂质的重量小于所述定位套重量的0.1％。
如图1所示，为本发明的一种高强度粉末冶金黄铜基联轴器的制备方法流程图，所述联轴器制造方法包括以下步骤：
S101：粉末混合：首先选择纯度99.99％以上的基粉进行配比并通过V型混料机充分混合，将以下质量百分比的原料粉末放入混料机中进行混合，并得混料粉，Zn元素粉末：28％、稀土元素粉末：0.6％，余量为铜粉末以及不可避免的杂质；
S102：低温扩散：将混合均匀后的混料粉在扩散炉内通过通过200℃，在N气的保护下进行35分钟低温扩散，使部分金属预先合金化。
S103：压制成型：将低温扩散后的粉末置于模具中压制成型，压成压坯；压力为150MPa，压制密度为7.2g/cm3。
S104：烧结处理：将上述压坯均匀平铺在承烧盒中并加盖在N气还原气氛中，逐渐烧结加热经0.5小时，升温到300℃，再主烧结加热到850℃，恒温0.5小时，然后经0.5小时逐渐降温冷却至常温，烧结成合金烧结体；
S105：精整：将上述去毛刺后合金烧结体用压模进行压制整型形成压制件，使其具有规定的形状、规定的密度及规定尺寸精度的压件；
S106：浸油处理：将所述压制件置于真空浸油机内进行浸油处理，浸油过程中保持80℃，使工件内的孔隙充满高耐磨润滑油，得所述高强度粉末冶金黄铜基联轴器，以体积百分比计，所述联轴器的含油率为5％。
实施例2
本发明的一种高强度粉末冶金黄铜基联轴器，该联轴器包括以下质量分数的各组分：Zn元素粉末：30％、稀土元素粉末：0.6％，余量为铜粉末以及不可避免的杂质。
生产方法同实施例1
实施例3
本发明的一种高强度粉末冶金黄铜基联轴器，该联轴器包括以下质量分数的各组分：Zn元素粉末：32％、稀土元素粉末：0.6％，余量为铜粉末以及不可避免的杂质。
生产方法同实施例1
实施效果：
表1为本发明高强度粉末冶金黄铜基联轴器的含油率、径向压溃强度、抗拉强度、扭断力、表观硬度的测定结果。
表1联轴器的含油率、径向压溃强度、抗拉强度、扭断力、表观硬度
样品 含油率％ 径向压溃强度(MPa) 抗拉强度(N) 扭断力(N-m) 表观硬度(HB)
实施例1 5％ 538 418 4.83 52.5
实施例2 6％ 562 432 5.03 55.0
实施例3 8％ 587 445 5.25 59.2
通过数据得出，本发明提供的高强度粉末冶金黄铜基联轴器，材料利用率高，达到99.5％以上；采用一起化制造出来，不仅省下了后期的处理安装过程，而且大大提高了其自身的强度和韧性。

Claims (5)

1.一种高强度粉末冶金黄铜基联轴器，其特征在于，该联轴器包括以下质量分数的组分：
Zn元素粉末 28-32％
稀土元素粉末 0.5-0.7％
余量为铜粉末以及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的高强度粉末冶金黄铜基联轴器，其特征在于，所述联轴器中各元素的质量百分比为：Zn元素粉末29.5％、稀土元素粉末0.6％，余量为铜粉末以及不可避免的杂质，所述杂质的质量小于所述定位套的0.1％。
3.根据权利要求1所述的高强度粉末冶金黄铜基联轴器，其特征在于，所述联轴器为中空圆柱体，圆柱体一端连接有45°扇形区，扇形区与圆柱之间圆R弧度连接。
4.根据权利要求3所述的高强度粉末冶金黄铜基联轴器，其特征在于，所述联轴器内径为Ф3.3cm，外径为Ф6.3cm。
5.根据权利要求3所述的高强度粉末冶金黄铜基联轴器，其特征在于，所述联轴器扇形区半径为7.3cm，高度为4.7cm。
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