一種用於齒輪齒條轉向機的齒條壓塊的製作方法
2023-10-06 13:39:59 1
一種用於齒輪齒條轉向機的齒條壓塊的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於齒輪齒條轉向機的齒條壓塊，其特徵是基體的材料為鋁合金，基體上與對偶件齒條的摩擦面上設有減摩噴塗層，減摩噴塗層的材料配方按質量百分比為：二硫化鉬5-20％、銅微粉2-5％、石墨7-15％、氧化矽微粉0.1-0.5％、聚四氟乙烯微粉0.5-10％、固化劑2-8％、增韌劑0.5-5％，餘量為環氧樹脂。本發明採用減摩噴塗層替代複合材料壓片，減少了齒條壓塊圓弧面的形狀誤差，減低了傳動副之間的間隙波動，增加了傳動副嚙合的平穩性；使用鋁合金基體，其重量約是現有技術的31％～45％，可減重降耗，並解決了鐵基體鏽蝕的問題；因生產工序減少、周期縮短，可降低生產成本10％-15％。
【專利說明】一種用於齒輪齒條轉向機的齒條壓塊
【技術領域】
[0001]本發明屬於汽車零部件製造【技術領域】，特別涉及一種用於齒輪齒條轉向器的齒條壓塊。
【背景技術】
[0002]汽車用齒輪齒條式轉向器，其基本結構是一對相互嚙合的小齒輪和齒條，轉向軸帶動小齒輪旋轉時，齒條便做直線運動，靠齒條來直接帶動橫拉杆，就可使轉向輪轉向。齒條壓塊主要用於調節轉向器齒輪和齒條之間的間隙，保證齒輪和齒條以較小的間隙嚙合，使齒輪齒條傳動副嚙合平穩，消除汽車轉向器使用過程中產生的異響和噪音。目前，齒輪齒條轉向機壓塊普遍採用兩體組合式壓塊結構，具體是由金屬材料基體和複合材料壓片組合而成，金屬材料基體一般為鐵基粉末冶金材料，圓弧面上有凹槽，複合材料壓片通過一定的壓力壓入凹槽，其中複合材料壓片表層為PTFE，中間為青銅燒結層，底層為鋼板(CPCC)，現有技術CN202641827U和CN202449054U均在採用這種結構。這種齒條壓塊結構採用了金屬材料基體和複合材料壓片組合而成，其存在不足之處是:
[0003]1、由於金屬材料基體和複合材料壓片是通過模壓鉚合在一起的，複合材料壓片的變形不一致，使壓片工作面的形狀和理想形狀產生較大的誤差，導致轉向器總成中的齒輪和齒條之間的間隙波動，影響齒輪齒條傳動副嚙合的平穩性。
[0004]2、生產工序多、周期長，成本較高。
【發明內容】
[0005]本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種用於齒輪齒條轉向機的齒條壓塊，目的是通過改變齒條壓塊的結構，減少齒條壓塊圓弧面的形狀誤差和提高加工效率來降低生產成本。
[0006]本發明所解決的技術問題採用以下技術方案來實現:
[0007]本發明用於齒輪齒條轉向機的齒條壓塊，其特點在於:所述齒條壓塊的基體的材料為鋁合金，基體上與對偶件齒條的摩擦面上設有減摩噴塗層，所述減摩噴塗層的材料配方按質量百分比為:二硫化鑰5-20%、銅微粉2-5%、石墨7-15%、氧化矽微粉0.1-0.5%,聚四氟乙烯微粉0.5-10 %、固化劑2-8 %、增韌劑0.5-5 %，餘量為環氧樹脂。
[0008]本發明用於齒輪齒條轉向機的齒條壓塊，其特點也在於:
[0009]所述固化劑是脂肪胺類固化劑或咪唑類潛伏性固化劑；所述增韌劑是聚醯胺樹脂或丁晴橡膠樹脂。
[0010]所述減摩噴塗層的厚度為0.010?0.050mm。
[0011]與已有的技術相比，本發明有益效果體現在:
[0012]1、本發明採用摩擦面設有減摩噴塗層替代了複合材料壓片，減少了齒條壓塊圓弧面的形狀誤差，降低了傳動副之間的間隙波動，增加了傳動副嚙合的平穩性。
[0013]2、本發明生產工序減少，生產周期縮短，因提高加工效率降低生產成本10% -15%。
[0014]3、本發明齒條壓塊使用了鋁合金，重量為現有技術的36%?45%，輕質化明顯，對汽車減輕重量降低能耗有積極的貢獻，而且鋁合金的使用解決了鐵基基體容易鏽蝕的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明中齒條壓塊結構示意圖；
[0016]圖中標號:01基體、02減摩噴塗層、03摩擦面。
【具體實施方式】
[0017]參見圖1，本實施例中齒條壓塊的基體01的材料為鋁合金，基體01上與對偶件齒條的摩擦面03上設有減摩噴塗層02，減摩噴塗層02的材料配方按質量百分比為:二硫化鑰5-20%、銅微粉2-5%、石墨7-15%、氧化矽微粉0.1-0.5%、聚四氟乙烯微粉0.5-10%,固化劑2-8%、增韌劑0.5-5%，餘量為環氧樹脂。
[0018]固化劑是脂肪胺類固化劑或咪唑類潛伏性固化劑；增韌劑是聚醯胺樹脂或丁晴橡膠樹脂；基體01的鋁合金材料，優選=Al-Cu-Mg系的2A12-T4或是2A14-T4 ;或是Al-Mg-Si系的6061-T4 ;或是鑄造AL-S1-Cu系的ZL111T6 ;減摩噴塗層02的厚度為0.010?
0.050mm。
[0019]本實施例中齒條壓塊的製造工藝按如下步驟完成:
[0020]1、基體01成型
[0021]基體01成型就是基體01全部加工完成的過程，摩擦面03成型時的加工為切削加工。具體說來，可以有兩種方式，第一種方式是先使用非切削加工的方式加工鋁基基體，比如鑄造、熱擠壓等，再使用切削加工的方式加工摩擦面03 ;非切削加工的方法，加工精度達不到切削加工的精度，選用切削加工摩擦面03的目的是增加其表面精度；第二種方式是全部使用切削加工的方式加工完成鋁基基體，材料可以選用直接合適的鋁合金棒料。
[0022]2、摩擦面03噴塗
[0023]摩擦面03噴塗就是在加工完成的鋁基基體的摩擦面03上噴塗一層複合材料，噴塗材料既要能與鋁基基體有良好的結合，否則在摩擦過程中容易脫落；又要具有良好的減摩特性。
[0024]本實施例中採用空氣噴塗方式進行表面噴塗，用噴槍將塗料均勻噴塗在完成基體成型的齒條壓塊摩擦面03的表面；固化過程為，升溫至80-85°C保溫40min，繼續升溫至120°C保溫20-30min，繼續升溫至140_150°C保溫30min，再升溫至180-200°C保溫50min，最後隨爐冷卻至室溫，即形成減摩噴塗層02。
[0025]減摩噴塗層02材料的製備過程為:
[0026]①按照體積百分比製備有機溶劑為:卩比咯烷酮、丙酮、甲乙酮的比值為1:3:1。
[0027]②按照質量百分比製備粉狀混合物為:二硫化鑰5-20%、銅微粉2-5%、石墨
7-15%、氧化矽微粉0.1-0.5%、聚四氟乙烯微粉0.5-10%、固化劑2_8%、增韌劑0.5-5%,餘量為環氧樹脂。
[0028]固化劑選用市售的改性胺類固化劑593或咪唑類潛伏性固化劑1202。增韌劑選用市售的聚醯胺樹脂或丁晴橡膠樹脂。
[0029]環氧樹脂為雙酚A類環氧樹脂，或為雙酚F類環氧樹脂，環氧值不小於0.40 ;雙酚A類環氧樹脂為市售的E51、E54 ;雙酚F類環氧樹脂為市售的F51、F44。
[0030]減摩噴塗層02的材料配比見表1.[0031]表1減摩噴塗層02的材料配比％ (質量)
[0032]
【權利要求】
1.一種用於齒輪齒條轉向機的齒條壓塊，其特徵是:所述齒條壓塊的基體(01)的材料為鋁合金，基體(01)上與對偶件齒條的摩擦面(03)上設有減摩噴塗層(02)，所述減摩噴塗層(02)的材料配方按質量百分比為:二硫化鑰5-20%、銅微粉2-5%、石墨7-15%、氧化矽微粉0.1-0.5%、聚四氟乙烯微粉0.5-10%、固化劑2-8%、增韌劑0.5_5%，餘量為環氧樹脂。
2.根據權利要求1所述的用於齒輪齒條轉向機的齒條壓塊，其特徵是:所述固化劑是脂肪胺類固化劑或咪唑類潛伏性固化劑；所述增韌劑是聚醯胺樹脂或丁晴橡膠樹脂。
3.根據權利要求1或2所述的用於齒輪齒條轉向機的齒條壓塊，其特徵是:所述減摩噴塗層(02)的厚度為0.010?0.050mm。
【文檔編號】B62D3/12GK103979007SQ201410242933
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月3日 優先權日:2014年6月3日
【發明者】李其龍, 徐偉, 王世成 申請人:合肥波林新材料有限公司