齒輪工業(yè)是我國裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高,吸納就業(yè)強,技術(shù)資金密集,是裝備制造業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級、技術(shù)進步的重要保障。經(jīng)過近30多年的發(fā)展,我國的齒輪行業(yè)全面融入了世界配套體系中,并形成了完整的產(chǎn)業(yè)體系;歷史性地實現(xiàn)了從低端向中端的轉(zhuǎn)變,齒輪技術(shù)體系和齒輪技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系基本形成;汽車、工程機械、摩托車、風(fēng)電、高速列車等行業(yè)是帶動我國齒輪行業(yè)的發(fā)展動力,齒輪齒條產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大。
2017年我國齒輪行業(yè)市場產(chǎn)值為2360億元,位居世界前列。2018年,齒輪產(chǎn)品產(chǎn)值預(yù)計達到了2600億元,約占機械通用零部件總產(chǎn)值的61%。但這背后去有一些問題。我國高端齒輪仍需要大量進口,僅少數(shù)高端齒輪產(chǎn)晶達到國際先進平。由于高端齒輪依賴進口,進出口貿(mào)易逆差較大。功率密度、可靠性、壽命、噪聲與國際先進水平仍存在較大差距。相信在新的2021年將保持穩(wěn)定發(fā)展趨勢。
近幾年我國在精密建材元件的市場需求不斷加大,從設(shè)計、生產(chǎn)、加工、制作形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈條,越來越多的企業(yè)開始進軍此領(lǐng)域為繁榮的市場注入活力。改變了我國從建國至今以來大幅度落后于西方發(fā)達國家的局面。
國內(nèi)齒輪齒條產(chǎn)業(yè)主要面臨的問題
①齒輪設(shè)計方面,輪齒修形的研究應(yīng)用不足。
傳動誤差是引起齒輪傳動系統(tǒng)振動與噪聲的主要原因。工程上可以通過齒輪修形來改善齒面受力、降低傳遞誤差波動,進而擬制傳動系統(tǒng)的振動和噪聲。因此,研究輪齒修形參數(shù)與齒輪副傳遞誤差波動的映射關(guān)系,對于指導(dǎo)齒輪修形、改善傳動性能有重要的理論和工程意義。
②齒輪箱的專業(yè)研發(fā)仿真軟件開發(fā)滯后,應(yīng)用也不足,軟件嚴(yán)重依賴進口。
③齒輪鋼材方面的問題
齒輪鋼要求較高的強韌性、疲勞強度和耐磨性。為了生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)齒輪鋼:-方面要求鋼廠為用戶提供淬透性穩(wěn)定且適應(yīng)用戶工藝要求的齒輪鋼產(chǎn)品。另一方面也要優(yōu)化現(xiàn)有工藝,引進新工藝來提高鋼材的質(zhì)量。
齒輪表面完整性控制存在問題
表面完整性制造和成形制造并不矛盾,成形制造是形狀制造,是表面完整性的前一工序,表面完整性制造則是性能制造,是在 成形制造的基礎(chǔ)上對表面進行的性能的提升與保證。 因此,變速齒輪行業(yè)在保持部分成本優(yōu)勢的同時,必須靠技術(shù)進步、質(zhì)量提升和產(chǎn)品性價比等新的優(yōu)勢擴大出口。推動行業(yè)技術(shù)進步創(chuàng)新發(fā)展的基本力量不可逆轉(zhuǎn),預(yù)計全行業(yè)在轉(zhuǎn)型升級的進程中將以年均30%左右的增速實現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展。齒輪除了表面硬化來提高表面層的硬度和強度外,往往在表面硬化處理后再采用噴丸強化、滾壓強化和激光沖擊強化等來引入殘余壓應(yīng)力以改善表面層內(nèi)的殘余應(yīng)力狀態(tài),進一步提高齒輪的服役壽命。