粉末冶金是一门制造金属与非金属粉末和以其为原料,经过压制、烧结及各种后续处理工艺制取金属材料和制品的科学技术,它是一项以较低的成本制造高性能铁基粉末冶金制品的技术。应用粉末冶金工艺制造齿轮制品可以大幅度地降低生产成本,并保证齿轮的形位公差与尺寸公差的一致性。 本论文以粉末冶金成形原理与烧结机理为理论基础,主要进行高性能铁基粉末冶金直齿轮的开发与应用研究。具体开展了以下几个方面的研究工作: 高性能铁基粉末冶金渐开线直齿轮的研究。基于具有复杂结构的粉末冶金制品的压制成形原理,研究粉末冶金渐开线直齿轮不同的模具设计方法,并通过建立直齿轮工艺参数的数学模型,进行渐开线直齿轮模具设计以提高其强度与精度。 高性能低成本的铁基粉末冶金齿轮材料的研究。通过对不同材料成分Fe-2.0Cu-0.8C、Fe-1.3Cu-0.8C-1.7Ni及Fe-1.3Cu-0.8C-1.7Ni-0.5Mo进行工艺试验,研究不同铁基粉末冶金齿轮材料的压制与烧结性能以及合金元素对铁基粉末冶金齿轮材料的烧结性能的影响。 高性能铁基粉末冶金渐开线直齿轮的研制。基于上述研究通过材料设计,制备工艺确定和成形模具设计,进行粉末冶金汽车双联齿轮制品的研制,所研制的齿轮顺利通过台架试验,具有显著的社会与经济效益。