齒輪箱鋁鑄件固定座的制作方法

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本發明涉及機械工裝，尤其涉及一種齒輪箱鋁鑄件固定座。

背景技術：

齒輪是依靠齒的嚙合傳遞扭矩的輪狀機械零件，當齒輪在傳動過程中容易產生相對滑動和偏移，不但有損傳動效率，同時容易損壞齒輪，大大縮短了齒輪的使用年限，而齒輪固定座需要具有較強的耐磨性和力學性能。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述不足，提出一種提高齒輪傳動的穩定性，耐磨性和力學性能，防止齒輪發生偏移的一種齒輪固定座。

本發明解決其技術問題，采用的技術方案是，提出一種齒輪箱鋁鑄件固定座，由鋁合金制成，其包括：

齒輪箱鋁鑄件固定座，所述齒輪箱鋁鑄件固定座上包括：

第一通槽，所述第一通槽是由若干個圓槽組合而成；

多個凹槽，所述多個凹槽設于齒輪箱鋁鑄件固定座下表面，多個凹槽環繞在上述第一通槽周圍；

安裝圓槽，所述安裝圓槽位于所述齒輪箱鋁鑄件固定座底面上，所述安裝圓槽連通上述的多個凹槽，所述的多個凹槽都以安裝圓槽的內壁為邊界；

齒輪箱鋁鑄件固定座罩，所述齒輪箱鋁鑄件固定座罩鑲罩在上述齒輪箱鋁鑄件固定座在上，所述齒輪箱鋁鑄件固定座罩包括：

第二通槽，所述第二通槽為位于第一通槽的正上方，第一通槽和第二通槽為同軸通槽；

第三通槽，所述第三通槽是由若干個大小不一的圓槽組合而成，其位于上述齒輪箱鋁鑄件固定座罩的左側面；

第四通槽，所述第四通槽是由若干個大小不一的圓槽組合而成，其位于所述齒輪箱鋁鑄件固定座罩的右側面，所述第四通槽和第三通槽為同軸通槽；

螺紋通槽，所述螺紋通槽位于上述齒輪箱鋁鑄件固定座罩的前側面；

所述鋁合金的成分按質量百分比為：Si1～2％，Fe0.1～0.2％，Mn0.2～0.4％，Cu0.5～2％，Mg1.5～3.5％，Zn6～10％，Ce0.1～0.25％，Y0.05～0.1％，余量為鋁，其中Ce與Y的含量比值為1～2∶1，Mg、Si含量比值為2～2.5∶1。

本發明的鋁合金配比中，加入0.1～0.2％的Si可以改善流動性能，同時提高合金的抗拉強度和硬度，如果加入量過大，會結晶析出Si，導致鋁合金的切削性降低，合金中的Cu元素也會形成Al-Mg-Cu合金，增強合金的力學性能，但是Cu元素加入量過大會導致鋁合金的耐蝕性降低，Zn的加入可以提高合金的致密性，而且Zn在Al中的溶解度大，可以提高鋁合金的強度，在合金中加入Ce和Y元素，Ce和Y的內層電子處于不飽和狀態，而且原子半徑較大，容易失去電子層最外層的兩個S電子和次外層的一個5d電子，可以與鋁合金中的氣體還有雜質發生反應，對鋁合金溶體起到凈化的作用，Ce和Y還可以固溶在基體中，與空位之間具有較強的相互作用能，可以阻止位錯與溶質原子的遷移，Ce和Y在鋁合金從液相結晶的過程中還可以細化晶粒，釘扎位錯，而Ce與Y的比值為1～2∶1時，可以起到最大的協同作用，最大限度提升鋁合金的性能。

在合金中加入Mg元素，可以形成Al-Mg-Si合金，在合金形成的過程中，會析出Mg2Si中間相，此中間相呈彌散狀態，會促使α固溶體結晶點陣發生畸變，從而提高鋁合金的力學強度，但是如果Mg、Si元素的比值過大，會使熔鑄過程中，Mg被氧化形成雜質，使鋁合金變脆。

進一步的，所述第二通槽的周圍均勻分布八個螺紋孔。

進一步的，所述第三通槽周圍形成四個螺紋孔及兩個銷孔。

進一步的，所述第四通槽周圍形成四個螺紋孔。

進一步的，所述齒輪箱鋁鑄件固定座的側表面上形成三個銷孔及四個螺紋孔。

進一步的，所述的安裝圓槽外圍設有五個固定槽。

進一步的，所述鋁合金中，元素Ce與Y的總量按質量百分比不大于0.3％。

由于Ce與Y在鋁液中的溶解度不大，所以要嚴格控制Ce與Y如果加入的量過大，Ce與Y元素反而會在晶界上析出，形成低熔點共晶體，降低的鋁合金的性能。

一種齒輪箱鋁鑄件固定座的制備方法，包括以下步驟：

S1：將熔煉爐預熱至200～300℃；

S2：配置所述成分的原料，將原料混合均勻后，加入熔煉爐中升溫至680～700℃完全熔化為熔液，其中原料鋁分3～5次分別加入；

S3：向鋁液中加入質量百分比為0.5～0.8％的精煉劑，所述精煉劑為質量百分數60～70％的六氯乙烷，10～20％的氟硅酸鈉，10～20％的光鹵石的混合物，經過除氣精煉15～20min后靜置5～10min，精煉過程中，從熔煉爐底部通入氮氣與四氯化碳的混合氣體，所述混合氣體中氮氣與四氯化碳按體積比為5～6∶1，將精煉除渣后的鋁液澆注成鋁錠，將鋁錠機械加工得到齒輪箱鋁鑄件固定座。

在加入原料之前，對熔煉爐進行預熱，可以減少原料加入后形成過多的鋁渣，減少雜質的產生，而將原料鋁分批加入，可以保證其他元素的原料與鋁之間可以充分混合，保證熔煉的質量。質量百分數60～70％的六氯乙烷，10～20％的氟硅酸鈉，10～20％的光鹵石的混合物可以在高溫下快速分解，與鋁液中的氫和雜質結合溢出到鋁液的表面，保證鋁液熔煉后具有較好的性能，通過使用本發明提供的混合物，通過協同作用更能提高與氫和雜質的結合能力，得到的最終產物性能更好。CCl4可以在高溫時分解為C和氯氣，氯氣可以與鋁生成AlCl3氣體，同時氯氣也可以與氫氣結合生成HCl，因此CCl4的加入，不但可以與氫氣結合，帶出氫氣，還可以生成另外的氣體，從另一方面，大大增加了氣泡的含量，有利于鋁液中氫氣的去除，而由于HCl屬于刺激性的氣體，因此，N2和CCl4的比例要合適，避免污染作業環境。

進一步的，所述精煉過程中，加入Al2O3、TiC和SiC晶須的混合物，所述晶須混合物的長徑比均為15～18∶1，其中所述Al2O3晶須長度為6～10μm，所述TiC和SiC晶須的長度為3～5μm。

在熔煉過程中將Al2O3、TiC和SiC晶須加入到鋁液中，可以起到增強鋁基的作用，由于Al2O3、TiC和SiC晶須在Al中呈現不規則的形態，無方向性，可以得到比平常的鋁合金材料更高的性能，具有更好的耐磨，導熱和力學強度，加入晶須的長度對鋁合金的性能起到重要的作用，如果晶須過長，會導致在鋁合金的基體內產生較大的缺陷，反而會大大降低鋁合金的性能，而如果晶須過短，在鋁合金的內部分散不均勻，難以發揮無方向性對鋁合金材料性能的提升，而合適的長徑比可以提高晶須在鋁基中的分散程度，能夠進一步提升最終鋁合金的性能。

本發明通過將齒輪箱鋁鑄件固定座和齒輪箱鋁鑄件固定座罩組合成一個整體，使得固定齒輪更加穩固，同時齒輪固定座上凹槽結構以及銷孔使齒輪難以發生偏移，使用鋁合金制備的齒輪箱鋁鑄件固定座具有較強的耐磨性和力學性能。

附圖說明

圖1為本發明的立體結構示意圖；

圖2為本發明A-A的剖視圖；

圖3為本發明B-B的剖視圖；

圖4為本發明的俯視圖。

具體實施方式

以下是本發明的具體實施例并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明并不限于這些實施例。

請參考圖1-圖4，本發明，一種齒輪固定座包括齒輪箱鋁鑄件固定座200和齒輪箱鋁鑄件固定座罩100，所述齒輪箱鋁鑄件固定座200包括：

第一通槽210，所述第一通槽210是由6個圓槽組合而成，第一通槽210的上端口的向上延伸形成一個突起，所述突起為一個挖去同軸圓柱的圓臺；

多個凹槽220，所述齒輪箱鋁鑄件固定座200的下表面設有多個凹槽220，所述的多個凹槽環繞在上述第一通槽210周圍，所述多個凹槽220為安裝槽；

安裝圓槽230，所述安裝圓槽位于所述齒輪箱鋁鑄件固定座200底面，所述安裝圓槽230連通上述的多個凹槽220，所述的多個凹槽都以安裝圓槽230的內壁為邊界；

齒輪箱鋁鑄件固定座罩100，所述齒輪箱鋁鑄件固定座罩100鑲罩在上述齒輪箱鋁鑄件固定座200上，所述齒輪箱鋁鑄件固定座罩包括：

第二通槽110，所述第二通槽為一個圓柱通槽，所述第二通槽110處于上述第一通槽210的正上方，所述第一通槽210和所述第二通槽110為同軸通槽；

第三通槽120，所述第三通槽120是由若干個大小不一的圓槽組合而成，其位于上述齒輪箱鋁鑄件固定座罩100的左側面；

第四通槽130，所述第四通槽130是由若干個大小不一的圓槽組合而成，其位于所述齒輪箱鋁鑄件固定座罩100的右側面，所述第四通槽和第三通槽為同軸通槽，所述第四通槽130的內端口(處于齒輪固定罩內的端口)向里延伸，形成一個環形突起；

螺紋通槽140，所述螺紋通槽140位于上述齒輪箱鋁鑄件固定座罩100的前側面。

所述第二通槽110的周圍均勻分布八個螺紋孔150，用于固定調整齒輪、軸的相對位置。

所述第三通槽120周圍形成四個螺紋孔及兩個銷孔，用于固定及調整軸的相對位置。

所述第四通槽130周圍形成四個螺紋孔，用于固定及調整齒輪、軸的相對位置。

所述齒輪箱鋁鑄件固定座200的側表面上形成三個銷孔及四個螺紋孔。銷孔起固定作用，螺紋孔可以調整齒輪軸及齒輪固定座的相對位置，也起一定固定作用。

所述安裝圓槽220外圍設有五個固定槽240，固定齒輪固定座。

本發明的齒輪箱鋁鑄件固定座的制備方法實施例如下：

實施例1

S1：將熔煉爐預熱至200℃；

S2：配置所述成分的原料，按質量百分比為：Si1％，Fe0.1％，Mn0.2％，Cu2％，Mg2％，Zn6％，Ce0.1％，Y0.05％，余量為鋁，將原料混合均勻后，加入熔煉爐中升溫至700℃完全熔化為熔液，其中原料鋁分3次分別加入；

S3：向熔液中加入Al2O3、TiC和SiC晶須的混合物，所述晶須混合物的長徑比均為15∶1，其中所述Al2O3晶須長度為6μm，所述TiC和SiC晶須的長度為5μm，加入質量百分比為0.5％的精煉劑，所述精煉劑為質量百分數70％的六氯乙烷，10％的氟硅酸鈉，20％的光鹵石的混合物，經過除氣精煉20min后靜置10min，精煉過程中，從熔煉爐底部通入氮氣與四氯化碳的混合氣體，所述混合氣體中氮氣與四氯化碳按體積比為5∶1，將精煉除渣后的鋁液澆注成鋁錠，將鋁錠機械加工得到齒輪箱鋁鑄件固定座。

實施例2

S1：將熔煉爐預熱至300℃；

S2：配置所述成分的原料，按質量百分比為：Si1.5％，Fe0.2％，Mn0.3％，Cu1％，Mg3％，Zn8％，Ce0.2％，Y0.1％，余量為鋁，將原料混合均勻后，加入熔煉爐中升溫至680℃完全熔化為熔液，其中原料鋁分5次分別加入；

S3：向熔液中加入Al2O3、TiC和SiC晶須的混合物，所述晶須混合物的長徑比均為18∶1，其中所述Al2O3晶須長度為10μm，所述TiC和SiC晶須的長度為4μm，加入質量百分比為0.7％的精煉劑，所述精煉劑為質量百分數70％的六氯乙烷，20％的氟硅酸鈉，10％的光鹵石的混合物，經過除氣精煉20min后靜置10min，精煉過程中，從熔煉爐底部通入氮氣與四氯化碳的混合氣體，所述混合氣體中氮氣與四氯化碳按體積比為6∶1除去液面殘渣后，澆注成鋁錠，將鋁錠機械加工得到齒輪箱鋁鑄件固定座。

實施例3

S1：將熔煉爐預熱至250℃；

S2：配置所述成分的原料，按質量百分比為：Si1.5％，Fe0.15％，Mn0.3％，Cu1％，Mg3％，Zn10％，Ce0.1％，Y0.1％，余量為鋁，將原料混合均勻后，加入熔煉爐中升溫至690℃完全熔化為熔液，其中原料鋁分4次分別加入；

S3：向熔液中加入Al2O3、TiC和SiC晶須的混合物，所述晶須混合物的長徑比均為15～18∶1，其中所述Al2O3晶須長度為7μm，所述TiC和SiC晶須的長度為4μm，加入質量百分比為0.5～0.8％的精煉劑，所述精煉劑為質量百分數60％的六氯乙烷，20％的氟硅酸鈉，20％的光鹵石的混合物，經過除氣精煉15min后靜置10min，精煉過程中，從熔煉爐底部通入氮氣與四氯化碳的混合氣體，所述混合氣體中氮氣與四氯化碳按體積比為5∶1除去液面殘渣后，澆注成鋁錠，將鋁錠機械加工得到齒輪箱鋁鑄件固定座。

實施例4

S1：將熔煉爐預熱至200℃；

S2：配置所述成分的原料，按質量百分比為：Sil％，Fe0.2％，Mn0.4％，Cul％，Mg2.3％，Zn6％，Ce0.15％，Y0.1％，余量為鋁，將原料混合均勻后，加入熔煉爐中升溫至680～700℃完全熔化為熔液，其中原料鋁分5次分別加入；

S3：向熔液中加入Al2O3、TiC和SiC晶須的混合物，所述晶須混合物的長徑比均為18∶1，其中所述Al2O3晶須長度為6μm，所述TiC和SiC晶須的長度為5μm，加入質量百分比為0.5％的精煉劑，所述精煉劑為質量百分數70％的六氯乙烷，15％的氟硅酸鈉，15％的光鹵石的混合物，經過除氣精煉15min后靜置8min，精煉過程中，從熔煉爐底部通入氮氣與四氯化碳的混合氣體，所述混合氣體中氮氣與四氯化碳按體積比為5.5∶1除去液面殘渣后，澆注成鋁錠，將鋁錠機械加工得到齒輪箱鋁鑄件固定座。

實施例5

S1：將熔煉爐預熱至260℃；

S2：配置所述成分的原料，按質量百分比為：Si1％，Fe0.2％，Mn0.4％，Cu2％，Mg2.4％，Zn10％，Ce0.15％，Y0.1％，余量為鋁，將原料混合均勻后，加入熔煉爐中升溫至690℃完全熔化為熔液，其中原料鋁分3次分別加入；

S3：向熔液中加入Al2O3、TiC和SiC晶須的混合物，所述晶須混合物的長徑比均為18∶1，其中所述Al2O3晶須長度為10μm，所述TiC和SiC晶須的長度為3μm，加入質量百分比為0.8％的精煉劑，所述精煉劑為質量百分數70％的六氯乙烷，10％的氟硅酸鈉，20％的光鹵石的混合物，經過除氣精煉20min后靜置10min，精煉過程中，從熔煉爐底部通入氮氣與四氯化碳的混合氣體，所述混合氣體中氮氣與四氯化碳按體積比為6∶1除去液面殘渣后，澆注成鋁錠，將鋁錠機械加工得到齒輪箱鋁鑄件固定座。

對比例1

本對比例與實施例1的區別僅為，該對比例中的鋁合金為普通鋁合金。

對比例2

本對比例與實施例1的區別僅為，配置的原料成分Ce、Y元素的含量百分比總量為1％。

對比例3

本對比例與實施例1的區別僅為，精煉劑只加入六氯乙烷。

對比例4

本對比例與實施例1的區別僅為，底部通入氣體為氮氣。

對比例5

本對比例與實施例1的區別僅為，精煉中不加入Al2O3、TiC和SiC晶須的混合物。

表1實施例與對比例性能對比數據

由實施例和對比例的性能對比可以看出，本發明制備的齒輪箱鋁鑄件固定座具有較好的耐磨性和力學性能。