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齿轮行业发展现状及趋势

添加时间:2017/08/17

齿轮及其齿轮产品是机械装备的重要基础件,绝大部分机械成套设备的主要传动部件都是齿轮传动。因此从某种程度上说,中国的齿轮行业是我国机械业的基础,齿轮行业的发展对我国机械行业有着至关重要的作用。

一、发展现状

  中国齿轮行业基本由三部分组成:工业齿轮、车辆齿轮和齿轮装备。其中,车辆齿轮其市场份额达到60%;工业齿轮由工业通用、专用、特种齿轮构成,其市场份额分别为18%、12%、8%;齿轮装备占市场份额的2%。

  经过近20年的发展,中国齿轮行业已经形成100亿元产值的配套规模,进入快速发展时期,再次成为国民经济的热点和亮点。预计今后10年,中国齿轮传动产品市场需求将翻一番。2007年1-5月,中国全部齿轮、传动和驱动部件制造企业实现累计工业总产值17898696千元,比上年同期增长31.79%;实现累计产品销售收入17389397千元,比上年同期增长33.26%;实现累计利润总额1002019千元,比上年同期增长37.62%。就市场需求与生产规模而言,中国齿轮行业在全球排名已超过意大利,居世界第四位。

二、制约齿轮行业发展的因素

  但是,当前中国齿轮行业和国外相比,还有很大的差距:离齿轮传动装置模块化设计尚远,齿轮传动装置技术性能赶不上先进国家,齿轮动力学分析软件水平不高,产品标准还没有和国际接轨,国产钢材质量不稳定,企业工艺装备落后,信息化水平低、低水平生产过剩、无序竞争激烈、重复引进和对外国技术依赖严重等诸多问题。

  现阶段齿轮行业应通过市场竞争与整合,提高行业集中度,形成一批拥有几十亿元、5亿元、1亿元资产的大、中、小规模企业;通过自主知识产权产品设计开发,形成一批车辆传动系(变速箱、驱动桥总成)牵头企业,用牵头企业的配套能力整合齿轮行业的能力与资源;实现专业化、网络化配套,形成大批有特色的工艺、有特色的产品和有快速反应能力的名牌企业;通过技改,实现现代化齿轮制造企业转型。

三、齿轮趋势走向

  国际上,齿轮装置正沿着小型化、高速化、标准化方向发展.特殊齿轮的应用、行星齿轮装置的发展、低振动、低噪声齿轮装置的研制是齿轮设计方面的一些特点.为达到齿轮装置小型化目的,可以提高现有渐开线齿轮的承载推力。各国普遍采用硬齿面技术,提高硬度以缩小装置的尺寸;也可应用以圆弧齿轮为代表的特殊齿形。英法合作研制的舰载直升飞机主传动系统采用圆弧齿轮后,使减速器高度大为降低。随着船舶动力由中速柴油机代替的趋势,在大型船上采用大功率行星齿轮装置确有成效;现在冶金、矿山、水泥一轧机等大型传动装置中,行星齿轮以其体积小、同轴性好、效率高的优点而应用愈来愈多。

1.齿轮制造工艺

  齿轮制造工艺的发展很大程度上表现在精度等级与生产效率的提高.自七十年代以来各种齿轮的制造精度,普遍提高一级左右.有的甚至2~3级.一般低速齿轮精度由过去的8~9级提高到7~8级。机床齿轮由6~8级提高到4~6级.轧机齿轮由7~8级提高到5~6级。对于模数不大的中小规格齿轮,由于高性能滚齿机的开发,加上刀具材料的改善,滚齿效率有了显著提高。采用多头滚刀,在大进给且条件下,可达到的切削速度为90m/s。如用超硬滚刀加工模数3左右的调质钢齿轮,切削过度可达200m/s.提高插齿效率,要受到插齿机刀具往复运动机构的限制。最近在开发采用刀具卸载,使用静压轴承,增强刀架与立柱刚性等新结构后,效率有明显提高。新型插齿机的冲程数可达到2000次/分。

2.齿轮用钢

  齿轮用钢的发展趋势;一是含Cr,Ni,Mo的低合金钢;二是硼钢;三是碳氮共渗用钢;四是易切削钢。由于我国缺乏Ni、Cr,常用20CrMnTi渗碳钢或用含硼加稀土钢。重型机械常用18CrMnNiMo渗碳钢或中碳合金钢。机床行业食用40Cr,38CrMoAl等钢以及高速齿轮用25Cr2MoV钢进行氮化。

3.信息化趋势

  人们利用计算机能对各种可能的设计方实进行计算、分析和比较,并通过优选,取得较为理想的结果.例如在分析齿面接触区,求啮合线与相对速度夹角中,对弹流润滑计算以及几何参数计算等方面编制了程序。还有,在齿轮修形计算与齿轮承载能力计算方面都编有程序.我国已编制了GB3480-83渐开线圆柱齿轮承载能力计算标准的程序软件,供生产应用.在齿轮加工方面,可以利用计算机控制整个切齿过程.使制造质量稳定可靠.目前,国内在研究应用微机对弧齿锥齿轮的切齿调整卡进行计算,可对加工偏差及时调整.使齿面接触达到比较理想的位置,并大大提高了工效。此外,根据数控原理,应用微机对环面蜗杆螺旋齿面进行抛物线修形,已经应用于生产。虽然这方面的工作在国内还处于起步阶段,但它对提高齿轮制造质量和技术水平具有重要意义。


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