齿轮制造技术现状
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国内齿轮研究现状及问题研究一、本文概述齿轮作为机械传动系统中的核心元件,其性能与精度直接影响到整机的运行效率和使用寿命。
随着国内制造业的飞速发展,齿轮研究在技术创新、材料研发、加工工艺和质量控制等方面取得了显著成果。
然而,与国际先进水平相比,国内齿轮研究仍面临一些亟待解决的问题和挑战。
本文旨在全面梳理国内齿轮研究的现状,深入剖析存在的问题,以期为相关领域的科技人员和企业决策者提供有益的参考和借鉴。
通过系统分析国内齿轮研究的发展历程、技术特点、优势与不足,以及未来发展趋势,本文将为推动国内齿轮研究的进步和创新提供理论支持和实践指导。
二、国内齿轮研究现状分析近年来,随着制造业的快速发展和高端装备需求的日益增长,国内齿轮研究取得了显著进展。
齿轮作为机械传动系统中的关键部件,其性能和质量直接影响着整机的运行效率和可靠性。
因此,国内学者和企业在齿轮设计、制造、材料、热处理以及检测等方面进行了大量研究和探索。
在设计方面,国内研究团队已经能够利用先进的计算机辅助设计(CAD)和仿真分析技术,对齿轮的几何形状、齿面接触、载荷分布等进行精确计算和模拟。
这不仅提高了齿轮的设计精度,也缩短了新产品的开发周期。
在制造工艺方面,国内齿轮加工设备不断更新换代,高精度、高效率的加工技术得到广泛应用。
数控机床、激光切割、精密磨削等先进加工技术的使用,显著提升了齿轮的加工精度和表面质量。
在材料研究领域,国内已经开发出多种高性能齿轮材料,如高强度钢、渗碳钢、粉末冶金材料等。
这些新型材料的应用,极大地提高了齿轮的承载能力和耐磨性。
在热处理技术和检测手段方面,国内也取得了显著进步。
通过优化热处理工艺,可以显著改善齿轮的力学性能和抗疲劳性能。
先进的无损检测技术和精密测量设备的应用,使得齿轮的质量控制更加严格和准确。
尽管国内齿轮研究取得了诸多成果,但仍存在一些亟待解决的问题。
例如,与国际先进水平相比,国内齿轮在高端应用领域仍存在一定的差距,齿轮的可靠性和寿命有待进一步提高。
中国齿轮发展现状一、引言齿轮作为机械传动中的重要组成部分,广泛应用于各个领域,对于提高机械传动效率和可靠性起着至关重要的作用。
中国作为世界制造业大国,齿轮行业的发展也备受关注。
本文将就中国齿轮发展的现状进行探讨。
二、中国齿轮行业的发展历程中国齿轮行业的发展可以追溯到上世纪50年代。
当时,中国齿轮生产主要依赖进口,国内产能有限。
随着改革开放的推进,中国齿轮行业得到了快速发展。
特别是在20世纪80年代,国家加大了对制造业的支持力度,齿轮加工技术不断提升,产能逐步增加。
如今,中国已经成为全球最大的齿轮生产国之一。
三、中国齿轮行业的现状1. 齿轮行业规模扩大中国齿轮行业的规模不断扩大。
随着国内经济的快速增长和制造业的发展,齿轮的需求量不断增加。
根据统计数据显示,中国齿轮行业的年产值已经超过1000亿元人民币,成为国民经济的重要支柱产业之一。
2. 技术水平提高中国齿轮行业的技术水平不断提高。
在过去,中国齿轮主要以低端产品为主,技术含量较低。
但是,近年来,随着科技的进步和企业的技术创新,中国齿轮行业在高端产品领域取得了长足的进步。
例如,高精度齿轮加工技术、高速齿轮传动技术等方面取得了显著的突破。
3. 产品结构优化中国齿轮行业的产品结构不断优化。
过去,中国齿轮主要以中小型齿轮为主,大型齿轮主要依赖进口。
但是,随着国内制造技术的提升,中国齿轮行业逐渐实现了大型齿轮的自主生产。
并且,在产品结构方面,中国齿轮行业也在不断优化,增加了高效、节能的新型齿轮产品。
4. 进出口贸易增长中国齿轮行业的进出口贸易规模不断扩大。
中国齿轮产品不仅满足国内市场需求,还出口到世界各地。
根据海关数据显示,中国齿轮产品的出口额稳步增长,年均增长率超过10%。
同时,进口额也在增长,表明中国齿轮行业在国际市场上的竞争力逐渐增强。
四、中国齿轮行业面临的挑战与机遇1. 挑战中国齿轮行业仍面临一些挑战。
首先,技术创新能力仍有待提高,与发达国家相比还存在一定差距。
2023年塑料齿轮行业市场分析现状塑料齿轮是一种在机械传动中具有重要作用的零部件,广泛应用于汽车、机械设备、电子仪器、家电等各个行业。
以下是对塑料齿轮行业市场现状进行的分析。
1. 市场规模塑料齿轮市场规模持续增长。
随着工业化进程的推进和技术的不断改进,塑料齿轮市场需求逐年增加。
特别是在汽车、电子仪器和家电等行业,对塑料齿轮需求量较大。
2. 市场竞争目前,塑料齿轮市场竞争较为激烈。
传统的金属齿轮在传动性能上具有一定的优势,但塑料齿轮在重量轻、成本低、防腐蚀性好等方面有一定的优势。
因此,塑料齿轮制造商不断提高技术水平,提供更多功能和性能更好的产品,以在市场上占据竞争优势。
3. 技术发展塑料齿轮制造技术不断发展。
近年来,随着材料科学和工程技术的进步,各种新型塑料材料的应用推动了塑料齿轮的发展。
例如,聚酰胺、聚四氟乙烯、聚酰胺树脂和聚碳酸酯等材料的应用,使塑料齿轮具有更好的强度、耐磨性和耐腐蚀性。
4. 市场趋势市场上出现一些新的趋势。
一方面,环境保护和可持续发展理念的提出,对传统金属齿轮的使用提出了质疑,推动了塑料齿轮市场的发展。
另一方面,随着智能制造和自动化技术的应用,对塑料齿轮的需求不断增加。
5. 市场挑战塑料齿轮市场面临一些挑战。
首先,塑料齿轮的强度和耐磨性相对较差,传动效率低于金属齿轮。
其次,塑料齿轮的加工难度较大,生产成本相对较高。
因此,在发展塑料齿轮市场的同时,需要不断提高产品的性能和生产工艺的水平。
总体而言,塑料齿轮市场具有较大潜力和前景。
随着技术的不断创新和市场需求的不断增加,塑料齿轮行业有望实现进一步发展。
同时,制造商需要关注产品质量和技术创新,以提高市场竞争力。
2024年齿轮加工机床市场前景分析摘要本文对齿轮加工机床市场的前景进行了分析。
首先介绍了齿轮加工机床的概念和应用领域,然后分析了齿轮加工机床市场的现状和趋势。
接着,从市场需求、技术发展和竞争格局等方面,分析了齿轮加工机床市场的前景。
最后,总结了齿轮加工机床市场发展的机遇和挑战,并提出了相关建议。
1. 导言齿轮加工机床是一种用于加工齿轮的专用机床。
齿轮广泛应用于各个行业,如汽车、航空、船舶、军工等。
齿轮加工机床的市场规模巨大,发展潜力巨大。
2. 齿轮加工机床市场现状目前,齿轮加工机床市场需求稳定增长。
随着制造业的发展,各行业对齿轮加工机床的需求也在增加。
特别是汽车和航空航天行业的快速发展,对高精度、高效率的齿轮加工机床提出了更高的要求。
此外,齿轮加工机床市场竞争激烈,主要厂商多为国际知名企业,技术实力较强。
3. 齿轮加工机床市场趋势齿轮加工机床市场的发展趋势包括以下几个方面: - 自动化技术的应用:随着自动化技术的不断发展,齿轮加工机床将越来越趋向自动化生产,提高生产效率和产品质量。
- 数控技术的发展:数控技术的应用可以实现高精度、高效率的齿轮加工,提升产品竞争力。
- 环保要求的提高:随着环保意识的增强,齿轮加工机床市场对节能、低碳、环保的要求也在逐渐增加。
4. 2024年齿轮加工机床市场前景分析4.1 市场需求分析随着各行业对齿轮加工机床需求的不断增加,齿轮加工机床市场的前景十分广阔。
特别是汽车和航空航天行业的发展,对高精度、高效率的齿轮加工机床需求量较大。
此外,新兴行业如新能源汽车和智能制造等领域对齿轮加工机床的需求也在逐渐增加。
4.2 技术发展分析随着数控技术和自动化技术的快速发展,齿轮加工机床的加工精度和生产效率得到了大幅提升。
同时,新材料、新工艺的应用也为齿轮加工机床的发展提供了新的机遇。
4.3 竞争格局分析目前,齿轮加工机床市场竞争激烈,主要厂商多为国际知名企业,技术实力较强。
国内齿轮加工机床市场主要由少数几家大型企业垄断,其他中小型企业面临较大竞争压力。
齿轮加工技术的现状及进展齿轮作为一种重要的传动元件,在机械制造中起着至关重要的作用。
齿轮加工技术的发展对于提高机械传动效率、增强机械设备的可靠性和提升整体工业制造水平具有重要的意义。
本文将介绍齿轮加工技术的现状及其最新的进展。
一、齿轮加工技术的现状目前,齿轮加工技术主要包括铸造、锻造、机械加工和精密成形等方式。
其中,机械加工是最主要的一种方法。
在传统的机械加工中,常用的加工方法有铣削、滚削和刨削等,这些方法虽然成熟可靠,但效率较低,制约了齿轮加工的发展。
二、齿轮加工技术的进展随着现代制造技术的不断进步,齿轮加工技术也得到了一系列的创新和突破。
以下将介绍齿轮加工技术的最新进展。
1. 数控加工技术数控加工技术是近年来发展迅速的一种齿轮加工技术。
通过计算机控制机床的运动轨迹和切削参数,实现对齿轮加工过程的高度自动化和精度控制。
数控加工技术不仅使得齿轮加工精度大幅提升,而且可以实现复杂齿型的加工,大大拓宽了齿轮加工的应用范围。
2. 精密成形技术精密成形技术是一种利用塑性变形将齿轮从具有额外材料的工件中制造出来的方法。
这种技术通过模具的设计和切割,将金属材料塑性变形成为齿轮的形状。
精密成形技术不仅可以大幅提高加工效率,还可以减少材料的浪费,降低成本。
3. 先进的刀具材料和涂层技术刀具材料和涂层技术的发展也为齿轮加工技术带来了重要的突破。
高速钢、硬质合金和陶瓷刀具等新型刀具材料的应用,使得齿轮加工中的耐磨性和切削效率得到了极大的改善。
此外,先进的涂层技术如涂层硬质合金等,也可以提高刀具的使用寿命。
4. 智能化和自动化技术随着人工智能和机器人技术的发展,齿轮加工技术也朝着智能化和自动化方向发展。
利用自动化系统对齿轮加工的过程进行监测和控制,可以提高加工精度和生产效率,降低劳动力成本。
三、齿轮加工技术的未来展望齿轮加工技术的发展离不开先进制造技术的支持。
未来,随着材料科学、新能源技术、信息技术等各个领域的不断突破和创新,齿轮加工技术将迎来更广阔的发展空间。
中国齿轮行业发展现状及趋势
中国齿轮行业在过去几十年里取得了快速发展。
根据相关数据显示,中国齿轮行业已成为
全球最大的齿轮制造和出口国家之一。
这主要得益于中国制造业的快速崛起和增长,以及中国
政府对于制造业的支持和鼓励。
目前,中国齿轮行业的主要发展趋势包括以下几个方面:
1. 技术升级与创新:为了适应市场的需求和竞争的压力,中国齿轮制造企业正不断进行技术改
进和创新。
在工艺技术方面,推行数字化、智能化制造技术已成为发展的趋势。
同时,还在材
料选择、精度控制和表面处理等方面进行改进,以提高产品的质量和性能。
2. 产业集聚与优化布局:中国齿轮制造企业逐渐形成了产业集聚效应。
一些地区如浙江、江苏、广东和山东成为了中国齿轮行业的主要生产基地。
同时,企业也在努力优化供应链,提高配套
能力,以满足不同行业的需求。
3. 市场需求多样化:随着国民经济的发展和技术的进步,中国齿轮行业的市场需求正在从单一
的传统行业向多元化的高端行业转变。
高速铁路、船舶、风力发电、航天航空等新兴行业的快
速发展,为中国齿轮行业带来了新机遇。
4. 对外合作与开放:中国齿轮行业正在积极推进国际合作与交流,加强与外国企业的合作,学
习国际先进技术和管理经验。
同时,还通过参加展览和展会等形式扩大市场份额,并开拓海外
市场。
总体来说,中国齿轮行业发展的现状较好,并且有望在未来继续保持良好的增长势头。
随着制
造业的升级和转型,以及市场需求的不断增长,中国齿轮制造企业将面临更多的发展机遇和挑战。
齿轮制造质量管理提升计划方案一、计划背景。
咱们都知道,齿轮就像机械世界里的小牙齿,虽然小小的,但是作用巨大。
要是齿轮质量不行,那整个机器都得“闹脾气”。
所以呢,咱们得给齿轮制造的质量管理来个大升级,让咱的齿轮个个都是“好牙口”。
二、现状分析。
1. 人员方面。
咱们车间里的工人师傅们技术水平那是参差不齐。
有些老师傅经验丰富,但可能不太注重一些新的质量标准;年轻的小师傅呢,干劲儿足,但有时候操作不够熟练。
2. 设备状况。
有些设备就像上了年纪的老爷爷,时不时出点小毛病。
精度不够的时候,做出来的齿轮也就跟着“歪瓜裂枣”了。
而且设备的维护保养也不是很及时,就像人不按时洗澡会生病一样,设备不按时保养就容易出问题。
3. 原材料问题。
原材料就像做菜的食材,要是食材本身就不好,那做出来的菜肯定也不好吃。
有时候进来的原材料质量波动比较大,这对齿轮质量影响可不小。
4. 生产流程。
生产流程有点像接力赛,一个环节没做好,下一个环节就跟着受影响。
现在咱们在工序之间的衔接上不是很流畅,有时候还会出现一些不必要的等待时间,这不仅影响效率,也可能会让齿轮质量产生隐患。
三、目标设定。
2. 降低顾客对齿轮质量的投诉率,争取在半年内让投诉率降低[X]%。
咱可不能让客户老是因为齿轮质量问题来找咱们的麻烦,得让他们对咱们的产品竖起大拇指。
四、具体措施。
# (一)人员管理提升。
1. 培训计划。
针对老师傅,开展新质量标准和新工艺的培训课程。
咱们就像给老师傅们换个新的“导航仪”,让他们在熟悉的道路上也能按照新的规则走。
每个月至少安排一次这样的培训,而且每次培训完都得来个小测试,看看老师傅们掌握得怎么样。
对于年轻师傅,那就是要加强操作技能的培训。
可以安排一对一的师徒帮扶,让老师傅带着小师傅,就像老母鸡带小鸡一样。
同时,每个季度搞一次操作技能大比拼,获胜的小师傅有奖励,激发他们的学习动力。
2. 质量意识强化。
定期开质量大会,在会上把那些因为质量问题导致的“悲惨故事”讲给大家听,让大家都能深刻认识到质量的重要性。
2024年齿轮磨床市场分析现状1. 前言齿轮磨床是一种用于加工精密齿轮的专用设备。
随着制造业的发展和齿轮行业的蓬勃发展,齿轮磨床市场正处于快速增长的阶段。
本文将分析齿轮磨床市场的现状,包括市场规模、竞争格局、产品特点等方面。
2. 市场规模齿轮磨床市场规模是衡量市场发展状况的重要指标之一。
目前,全球齿轮磨床市场份额正在不断扩大。
根据市场研究报告显示,2019年全球齿轮磨床市场规模约为X亿美元,预计到2025年将增长至X亿美元。
这说明齿轮磨床市场具有很大的发展潜力。
3. 市场竞争格局齿轮磨床市场具有激烈的竞争格局。
目前,全球齿轮磨床市场的竞争主要集中在几家主要企业之间。
这些企业在技术研发、产品质量和售后服务方面具备竞争优势。
同时,一些新进入市场的企业也在加大对市场份额的争夺,从而进一步加剧了市场竞争。
4. 产品特点齿轮磨床具有以下几个产品特点:•高精度:齿轮磨床可以精确地加工各种齿轮,保证产品的高精度和高质量。
•高效率:齿轮磨床采用先进的加工技术和自动化控制系统,可以大幅提高加工效率。
•多功能:齿轮磨床可以加工各种不同类型和规格的齿轮,具有较强的适应性。
•可靠性:齿轮磨床采用高品质的零部件和稳定可靠的机械结构,具有较长的使用寿命。
5. 市场驱动因素齿轮磨床市场增长的主要驱动因素包括:•制造业的发展:随着制造业的快速发展,齿轮需求量不断增加,推动了齿轮磨床市场的增长。
•技术进步:随着科技的不断进步,齿轮磨床的加工精度和效率不断提高,满足了市场对高品质齿轮的需求。
•环境保护要求:齿轮磨床采用环保材料和节能技术,符合环境保护要求,受到市场的青睐。
6. 市场展望齿轮磨床市场的前景非常广阔。
随着工业化进程的加快和制造业的需求增加,齿轮磨床市场将继续保持快速增长的态势。
同时,随着技术的不断进步和产品的不断创新,齿轮磨床将更好地满足市场的需求,促进市场的进一步发展。
7. 结论本文对齿轮磨床市场进行了分析。
从市场规模、竞争格局、产品特点、市场驱动因素以及市场展望等方面进行了阐述。
我国齿轮制造业的发展、现状及展望(下)乐美豪 3 齿轮制造产业结构调整 我国齿轮制造业从诞生之日起,一直在市场压力下进行产业结构调整。
只是这种调整是被迫的,不是自觉的;是临时应付性的,不具有长远的战略目标。
目前,我国齿轮行业发展到生产点千余家,大中型企业500家,从业人员30万人,如此庞大的企业规模和员工队伍,而年销售仅200亿元,人均年劳动生产率不到8000美元。
国外齿轮制造公司人均年销售额13~20万美元。
相差16~25倍。
我国每年还需进口高质量和特殊性能的各种齿轮减速器,价值约2亿多美元。
而国内齿轮制造业尚有30%的生产能力闲置。
50年来,我国累计进口了许多价格昂贵的高性能齿轮制造设备和仪器,其中数控高速和普通滚齿机约2000台,包括Sch iess3m,俄罗斯5m、台维・勃朗7m 等超大规格精密滚齿机;数控和高速插齿机约400台,包括 1000mm的M AA G梳刀插齿机和 3000mm 的L o renz内齿插齿机;数控和径向剃齿机约500余台;蜗杆砂轮磨齿机约130台、碟形砂轮磨齿机约200台、锥形砂轮磨齿机约900台,其他磨齿机约300台,总计1500台以上;数控和普通锥齿轮铣齿机800余台;数控或普通螺纹磨床约100余台;螺杆铣床10余台;数控和普通刀具磨床200余台;各类数控和普通磨床1000余台;齿轮测量仪器及数控齿轮测量中心100余台,包括 2500mm(3台)、 1600mm(4台)大直径齿轮测量仪;可控气氛渗碳淬火自动线15条,周期炉200余台,淬火压床100余台。
世界上拥有这样大量进口齿轮制造设备和仪器的国家只有我国。
因此我国是齿轮制造企业最多、行业规模最大、进口设备最多,但全行业生产效率、人均产值、制造工艺水平、产品质量又很低的国家。
今后除了经济体制改革外,我国齿轮制造业进行全面产业结构调整已刻不容缓。
现提出如下建议,仅供参考。
(1)组建精密齿轮厂(或公司) 我国183家骨干机床厂,普遍设有设备齐全、工艺正规、质量保证体系完善、管理技术人员配套的齿轮分厂或车间。
齿轮制造技术现状
随着汽车制造业的发展,齿轮行业通过大量引进高端设备使加工能力有了长足的进步与国际先进水平已相当接近。
国产齿轮加工机床已基本形成了较完整的系列已开发出技术含量具有国际水准的螺旋锥齿轮六轴数控磨床,但齿轮机床总体制造水平在精度、寿命、稳定性、数控技术应用等方面与欧美相比存在较大差距目前国内齿轮加工行业的精加工特别是数控齿轮机床仍然以进口设备为主。
如德国普发特公司、瑞士莱斯豪尔公司的圆柱齿轮滚齿、磨齿机等,美国格里森公司、德国克林贝格公司(含原瑞士奥利康)的螺旋锥齿轮铣齿、磨齿、研齿机以及齿轮测量中心在国内仍居显著的优势地位。
齿轮加工要根据不同结构及精度需要采用不同的工艺。
鉴于设备投资大,工艺方式的选择(如表1)通常都充分考虑已有资源。
齿轮加工过程中的微小变形及工艺稳定性控制相对复杂,毛坯锻造后大多要采用等温正火,以期获得良好的加工性能和趋势性变形的均匀金相组织:对于精度要求不高的低速圆柱齿轮可以热前剃齿而热后不再加工:圆柱齿轮热后加工根据条件有琦齿和磨齿不同方式的选择,晰齿成本低但齿形修正能力弱,磨齿精度高但成本高:修缘和鼓形齿修形工艺能够显著降低齿轮啮合噪声和提高传动性能,目前被广泛采用。
直齿锥齿轮主要用于差速器由于速度低精度要求相对较低,目前推荐采用精锻齿轮。
螺旋锥齿轮加工计算和机床调整,以往非常复杂和耗时的手工操作已被现代专用软件和计算机程序所取代,有限元分析的引入使工艺参数设计更为可靠和便捷:螺旋锥齿轮热后加工主要有研齿和磨齿两种,由于磨齿的成本高、效率低且有局限性而目前大多采用研齿,研齿几何上的修正能力很弱,因此螺旋锥齿轮的从动齿轮多采用渗碳压淬工艺。
齿轮材料及其热处理技术发展是齿轮加工中对变形控制具有挑战性的课题。
齿轮加工中测量技术的同步发展对齿轮制造水平的提高同等重要。
传统的几何测量与综合测量方法由于三坐标技术的发展以至齿轮测量中心的出现而在测量精度、效率、范围等方面得到极大改善。
齿廓空间形面测量成为现实(如图1)使螺旋锥齿轮计算、加工、测量、反馈调整可在数控系统中实现数据闭环。
重要的技术研究方向
1.数值分析技术
作为几何描述的渐开线、摆线等基干啮合原理或共扼特性的理论研究起于18世纪初,将其转化为现实即世界上出现第一台齿轮加工机床距今也有近百年历程。
发展至今虽然切齿原理并未产生本质变化,但在应用工程领域无论是圆柱齿轮还是螺旋锥齿轮其制造能力都取得了长足进步主要表现在加工机床、检测手段、计算分析技术等方面,其核心推动力是计算机数字技术的快速发展。
因此,齿轮进入实际加工前,充分考虑制造因素影响的数值分析(CAE)技术的研究和应用成为重要课题。
数值分析技术是个比较大的概念,借助不同的专业软件可进行结构强度、运动学、动力学、工艺成形等分析。
有效的分析可以获得如下效果。
a.延伸和提升设计方法和思路。
通过分析对强度、寿命的预测可使单纯的几何设计转变为可靠性设汁;加速由二维CAD转变为三维实本进而实现数值模型设计。
b.最大限度地降低试制、试验成本,缩短开发周期。
通过分析提高试制、试验“一次成功率”。
C.生产时获得可靠的齿轮结构数据和正确的工艺调整数据。
通过验证使分析数据模型得到预期性能目标的优化以指导生产,另一方面生产过程中针对市场进行齿轮结构的适应性更改时通过数值分析做可行性判定。
齿轮数值分析的有效性需通过试验进行规律性验证,以判断其置信度水平是否满足实际要求否则将不具实用意义。
数值分析的有效性取决于计算数学模型的准确性、几何实体模型的精
确程度、各种可知边界条件输入数据的正确与否。
计算数学模型依赖于合适的软件,目前有LS-DYNA(非线性)、NASTRAN(线性)、ABAQUS(非线性)、FEMFET(疲劳)、ADAMS (多刚体)、ANS丫S(非线性)等不同用途的较多可行选择:圆柱齿轮易于获得几何实体数值模型,对于螺旋锥齿轮的齿廓曲面以往很难获得精确的实际模型,现在已能够实现(如图2):对于各种可知边界条件中,材料PSN曲线、热处理状态、摩擦因数等主要性能数据可通过试验测试获得,而对于润滑、温度、相对滑移速度等一些重要数据的获得尚需开展深入研究。
可以预测,实现齿轮数值分析技术的成熟应用不会期待很久。
2.预调修正技术
齿轮作为汽车产品零件由于其工况条件具有复杂性和不确定性,不能简单地凭借精度及,图纸符合程度来评判其优劣,满足产品要求同时又具有最优性价比才是期望得到的齿轮。
齿轮制造工艺过程中的工序本身并不复杂,重要的是满足设计师的思想而不仅仅是图纸。
因此在齿轮制造过程中引入具有目的性要求的预调修正方法十分必要。
预调修正的目的是最大程度地利用已有条件制造出适合不同产品性能要求的齿轮,目前其方法如下。
(1)热处理变形的预调修正
基本原理是对于新产品、材料(批次)、工艺等变动时在批量切齿前做小量试切并检查热后变形状态和规律,按预先给定的热后检查标准调整热前切齿参数加以补偿,直至满足要求为止,在螺旋锥齿轮生产中已普遍采用。
该修正方法目前大多以接触区的形状、大小、位置变化的趋势性来确定调整量,存在的主要问题是试切样件小、变形规律性不强时调整效果不好。
目前有条件的企业可以利用齿轮测量中心实测齿面三维数据来调整效果会有较大改善(如图3)。
(2)结构和装配误差的预调修正
齿轮被装配到产品总成中由于结构布局、系统刚度、承载状态的不同以及进一步考虑装配误差等因素应采取齿轮加工的预调修正,该技术国内应用尚少。
例如,商用车变速器一轴柱齿轮由于悬臂安装结构,传动过程中啮合齿面齿向正确位置会发生偏移,可在加工时进行螺旋角修正;对于装配误差较大且无有效控制措施的后桥减速器准双曲面齿轮可以采用通过V/H 检验的方法来确定切齿预调修正,进而对接触区的敏感性进行控制。
(3)噪声和寿命的预调修正
齿轮副啮合噪声和寿命不仅与材料和使用条件有关,也与制造过程中加工精度、表面质量导致的传动误差密切相关。
通过传动误差测量和分析技术对噪声和寿命进行预测,进一步优化切齿参数来进行预调修正。
该技术尚未进入控制生产的实用阶段。
(4)工况载荷的预调修正
国内已充分关注这一方面目前尚未形成规范的方法。
对于重载荷齿轮,由于总成支撑刚性往往由于结构限制相对较弱,在实际满载或超载工况下产生齿轮错位(偏离正确啮合位置)在所难免。
如对于重型车后桥的准双曲面齿轮副,借助于专业软件(如Romax的Design和Gleason的CAGE)可以将模拟系统加载的错位量转化为切齿调整参数进行修正。
3.微观修形技术
汽车齿轮传动追求的技术目标是低噪声和高寿命。
作为商品的齿轮,则应具有满足用户和法规要求的最优性价比。
可见,汽车齿轮技术的发展要在精度、质量(性能、寿命)与成本的矛盾平衡中寻求空间。
因此,齿轮微观形貌及其修形技术的研究十分重要。
(1)修形技术深入研究的条件
齿轮修形是微量加工技术,一方面要求有微量加工的条件,即加工设备要有一定的精度和实现运动的能力:另一方面又要有精确的测量分析方法和手段。
目前,国内很多齿轮生产企业都已具备开展深入研究的条件。
(2)修形技术应用现状和问题
国内齿轮行业采用修形技术的依据大体来自两个方面,一是自身经验二是引进国外产品技术转化的要求,对于不同齿轮和加工条件采用的方式有所区别。
齿形修形分为齿顶修形(俗称修缘)和齿根修形、沉切,致力于解决齿顶和齿根啮合干涉问题:解决滚刀、剃齿刀、弧齿铣刀的设计和砂轮修整。
齿向修形主要控制承载接触区位置及其扩展状态和补偿温升导致螺旋角变化等,根据不同目的和条件可采用两端修形、全齿向折线修形、鼓形齿修形等方式,由剃齿机、磨齿机以及螺旋锥齿轮铣齿机(刀倾)调整完成。
存在的主要问题是,修形方法的合理性验证需要研究以及修形参数的试验依据不充分,需要建立可行的标准和规范并不断完善。
(3)齿轮微观修形意义
在机械零件中,齿轮相对复杂而制造成本高,追求高精度来保证高性能的做法带来的直接后果是高成本既不科学也不合理。
齿轮修形方法的研究基本依托于剃齿、铣齿、磨齿等主要工序设备的功能扩充,可称为“寄生工艺”,不需要大的工艺成本投入,通过针对性修形改善齿轮的使用性能,一方面尽可能地发挥齿轮本身的潜在能力,另一方面可合理选择齿轮生产的控制精度,降低工艺成本。
深入研究该方面的应用技术对于提高齿轮性价比的意义显而易见。
结束语
现代齿轮制造技术又是一个涉及多学科交叉混叠的综合性技、术,只有在整车使用中显示出优良性能和生命周期.内体现出的高性价比才是产品追求的最终目标。
因此运用技术发展过程中形成的各种手段和有利条件来系统地研究齿轮结构及其制造方法,开展以上3方面课题的深入研究工作完善和建立齿轮制造工艺系统控制方法和科学可靠的试验数据库才最具意义。