一种无人机螺旋伞齿轮及加工工艺的制作方法

发布于：2020-09-08 9:31:06

　　本发明属于工业无人机领域，尤其涉及一种无人机螺旋伞齿轮及加工工艺。

　　背景技术：

　　随着现代微电子、通信、材料及推进系统等技术的迅猛发展，无人机以其自身的优势越来越得到各行各业的青睐，被广泛应用于工业、农业、军事等行业，并以其简单的结构、方便的操控及较高的安全性等特点倍受人们的关注。螺旋齿轮作为传递运动和动力的最基本零件之一,被广泛用于航空航天、工程机械、汽车船舶等行业领域中,该齿轮传动结构具有传动可靠、效率高、承载能力大的优点。耐磨性能是所有齿轮应具备的最重要性能之一,对于一些在特殊工况下工作的齿轮,还要求其具有高耐腐蚀性和耐高温氧化性等。尤其是对于螺旋伞齿，由于其形状各异并复杂，目前的加工工艺及表面强化手段并不能满足特殊用途高性能齿轮的要求。当前，无人机的动力系统中多采用直齿轮来带动旋翼，而直齿轮传动能力小，磨损大，传动稳定性差，噪音大，体积大，极大的降低了无人机的安全稳定系数。

　　鉴于现有无人机动力系统中齿轮存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种啮合度高、耐磨、噪音小、质轻、占用空间小的无人机螺旋伞齿轮及加工工艺。

　　技术实现要素：

　　本发明是通过这样的技术原理和路线来实现的：经过热处理和精加工后的38CrMoAl圆钢具有很高的表面硬度、耐磨性及疲劳强度,并具有良好的耐热性及腐蚀性。精密锻造会在齿形处形成连续合理的沿齿形轮廓的金属流线,有助于提高齿轮内部质量；另一方面精密锻造会在齿根处形成圆滑过渡,有助于提高齿形表面质量,改善齿轮性能。

　　本发明涉及一种无人机螺旋伞齿轮及加工工艺，其特征在于：包括螺旋伞齿轮盘（1）和啮合齿条轮（2）组成，其材质为38CrMoAl。

　　一种无人机螺旋伞齿轮及加工工艺，其特征是加工工艺包括调质、粗加工、淬火和精加工。

　　所述的调质是指备料调质洛氏硬度HRC 28~32，所述的粗加工是指按照设计图粗加工螺旋伞齿轮毛胚，轴孔尺寸留余0.3~0.5mm，然后两顶尖磨小轴孔尺寸0.3~0.5mm，所述的淬火是指在58℃~62℃淬火介质中高频淬火，深度1.8~2.5mm，所述的精加工包括封闭轮齿后，将齿盘镀镍至大于标准尺寸0.5~0.8mm，然后精磨至标准尺寸，研磨螺旋齿面至啮合度误差小于±0.01mm，切割盘面减重部分。

　　本发明涉及的螺旋伞齿承载能力高，噪音低，传动平稳，适用于航空航天行业。

　　附图说明

　　图1：螺旋伞齿结构图。

　　具体实施方式

　　下面结合实施例，对本发明做进一步详细说明。

　　实施例1.

　　取38CrMoAl工件热处理，调质达硬度28HRC，按照设计图粗加工螺旋伞齿轴孔，尺寸留余0.4mm，然后两顶尖磨小轴孔尺寸0.5mm；在60℃高频淬火，深度2.2mm，封闭（保护）轮齿后，将齿轮镀镍至大于图纸标准尺寸0.6mm，然后精磨至标准尺寸。打开封闭齿，研磨螺旋齿面至啮合度误差小于±0.01mm，最后切割盘面减重部分。检测：X射线探伤、其它技术指标，达标后入库。

　　实施例2.

　　取38CrMoAl工件热处理，调质达硬度31HRC，按照设计图粗加工螺旋伞齿轴孔，尺寸留余0.3mm，然后两顶尖磨小轴孔尺寸0.3mm；在60℃高频淬火，深度2.0mm，封闭（保护）轮齿后，将齿轮镀镍至大于图纸标准尺寸0.5mm，然后精磨至标准尺寸。打开封闭齿，研磨螺旋齿面至啮合度误差小于±0.01mm，最后切割盘面减重部分。检测：X射线探伤、其它技术指标，达标后入库。

　　技术特征：

　　1.一种无人机螺旋伞齿轮及加工工艺，其特征在于：包括螺旋伞齿轮盘（1）和啮合齿条轮（2），材质为38CrMoAl。

　　2.根据权利要求1所述的一种无人机螺旋伞齿轮及加工工艺，其特征是加工工艺包括调质、粗加工、淬火和精加工。

　　3.根据权利要求2所述的一种无人机螺旋伞齿轮及加工工艺，其特征是，所述的调质是指备料调质洛氏硬度HRC 28~32。

　　4.根据权利要求2所述的一种无人机螺旋伞齿轮及加工工艺，其特征是，所述的粗加工是指按照设计图粗加工出螺旋伞齿轮模块，轴孔尺寸留余0.3~0.5mm，然后两顶尖磨小轴孔尺寸0.3~0.5mm。

　　5.根据权利要求2所述的一种无人机螺旋伞齿轮及加工工艺，其特征是，所述的淬火是指在58℃~62℃淬火介质中高频淬火，深度1.8~2.5mm。

　　6.根据权利要求2所述的一种无人机螺旋伞齿轮及加工工艺，其特征是，所述的精加工包括封闭轮齿后，将齿盘镀镍至大于标准尺寸0.5~0.8mm，然后精磨至标准尺寸。

　　7.根据权利要求2所述的一种无人机螺旋伞齿轮及加工工艺，其特征是，所述的精加工包括研磨螺旋齿面至啮合度误差小于0.01mm。

　　8.根据权利要求2所述的一种无人机螺旋伞齿轮及加工工艺，其特征是，所述的精加工包括切割盘面减重部分。

　　技术总结

　　本发明提供了一种无人机螺旋伞齿轮及加工工艺，该伞齿包括螺旋伞齿轮盘和螺旋伞齿条柱，材质采用德国38CrMoAl。38CrMoAl是一种专用氮化钢，经过本发明涉及的调质、粗加工、淬火和精加工工艺，生产出了啮合度高、耐磨、噪音小、质轻、占用空间小、连接动力传动系统与螺旋桨的专用齿轮。

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