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申请/专利权人：吉林大学

摘要：本发明涉及一种具有凸包阵列微结构的金属多孔齿轮及其加工方法，属于粉末冶金零件技术领域。由齿轮内层与多孔接触层固定连接组成，在多孔接触层的侧面分别开设集油环槽，分油沟槽分别与集油环槽联通、且分别位于各轮齿的侧面，轮齿的啮合面两侧上有经模压成型的凸包阵列微结构。优点是利用多孔材料的孔隙分布特点，利用毛细管力驱动润滑油源源不断补充至啮合表面，同时利用仿生微结构非光滑表面的优良综合力学性能和耐磨特性，在齿面啮合区接触时挤压出润滑油，形成动压润滑，以较低的成本实现了粉末冶金、多孔材料与仿生学功能性微结构的有机结合，达到了粉末冶金齿轮传动的减阻耐磨与吸声降噪的目的。

主权项：1.一种具有凸包阵列微结构的金属多孔齿轮的加工方法，所述具有凸包阵列微结构的金属多孔齿轮由齿轮内层与多孔接触层固定连接组成，在多孔接触层的侧面分别开设集油环槽，分油沟槽分别与集油环槽联通、且分别位于各轮齿的侧面，轮齿的啮合面两侧上有经模压成型的凸包阵列微结构，其特征在于，包括下列步骤：（1）选取所需齿轮钢种类，通过雾化法制备其对应的预合金粉末，对预合金粉末进行对应的粒度筛分，低碳钢粉末与低碳合金粉末钢筛分至53~80μm；中碳钢粉末与中碳合金钢粉末筛分至80~106μm，以纯预合金粉末制备致密的齿轮内层支撑层材料，以预合金粉末与占位材料的混合粉末制备具有通孔结构的多孔接触层的接触层材料，占位材料为NaCl粉末，将NaCl粉末筛分至15~45μm，通过控制其在混合粉末中的体积分数从而控制接触层材料的孔隙率，使其孔隙率大于20%；（2）在冲压成型工作台上自下而上依次设置下凸模、凹模，上凸模上端与冲压系统压头相接，其中凹模内分为内外环，由分型套隔离；（3）将步骤（1）中的合金粉末均匀布置于步骤（2）中的分型套内，将步骤（1）中的混合粉末均匀布置于步骤（2）中的分型套与凹模内腔间的外环；（4）布粉后垂直取出步骤（2）中分型套，进行模压成型，步骤（2）中上凸模下端进入凹模腔内开始模压成型工作，腔内粉末在压力作用下填充于滑动模组两侧面凹坑阵列内，形成仿生凸包阵列微结构表面，滑动模组的左滑块的左侧斜面与右滑块的右侧斜面通过激光加工开设凹坑阵列，楔片在左滑块与右滑块接触面之间楔入或拔出，进行定位或脱模，上凸模升高离开凹模内腔，成型工作结束；（5）更替步骤（2）中的下凸模为脱模套，更替步骤（2）中的上凸模为脱模压头，上下翻转凹模，以保护表面突起的楔片，进行后续脱模工作，实现模压毛坯与滑动模组的顺利脱模；（6）在真空环境下，将样品放入烧结炉中进行高温烧结，烧结过程结束后，炉冷至室温；（7）对齿轮进行烧结后处理。

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