基础研究断档二十载制约我国齿轮产业进步

2016年7月27日 | 机械电子研究网  http://jxdz.deadcrusade.com |打印】 【关闭

外方研普华报道

“出于基础数据的缺乏和基础工艺、资料研究之缺乏,时下我国齿轮产业之统筹和制造均落后于室外,这已经化为制约我国齿轮行业发展最紧要之题材。”

在不久前由中华机械通用零部件工业协会齿轮分会主办、京城电信学院举行的2016全国齿轮技术博览会上,不断有业内专家向中国环保报记者强调、重温以上意见。

2015年我国齿轮产品销售额达2200亿元,居住全球重要, 行业进口、说话和逆差均有所回落。但由于寿命短、可靠性低和功率密度低,面包车自动变速箱、机器人RV玉器、高铁齿轮传动装置、水利机械水族箱等高端齿轮产品仍依赖进口,我国齿轮行业之内在依存度依然很高。

 

高端市场仍受制于人

出于直接决定着机械装备的性质、水平和可靠性,齿轮的制作水平,把认为反映着一个时代机械制造的整体水平。

“近些年,齿轮行业为主机配套的力量大幅提升。”会上,中华机械通用零部件工业协会齿轮分会副会长兼秘书长、全国齿轮标准化技术委员会委员王长路介绍说,“当下,我国百万千伏级核电的循环水泵齿轮箱经过攻关已完全替代进口,1~5兆瓦风电齿轮箱也已完全独立配套并促成了批量出口。”

表现通用零部件行业中规模最大的子行业,外貌较57.18京戈比之兼并额,2015年我国齿轮产业进口额高达129.74京戈比,尽管同比有所回落,但在一切零部件行业中占比赶到了75.2%。

而这与“外方低端市场竞争激烈,产品标价太低,集团营业收入、盈利下降严重,亏损企业不少,高端市场多数把国外产品占据,产品进口量低,稳定差”的齿轮产业现状密不可分。王长路托了个比喻,我国直升机齿轮和大型卡车螺旋锥齿轮的差别化故障寿命分别不足国际先进水平的十分之一和五分之一。

再比如机器人,他堪称最突出的机电一体化装备,艺术附加值高而且应用范围极其广泛。其中的骨干部件RV玉器,传动性能直接影响到机器人的活动精度、重温定位精度等。

“与通用减速器相比,RV玉器对宣传精度指标的要求更加苛刻,”齿轮分会副理事长邓效忠在她《机器人RV减速机摆线轮精密制造技术及装备》的讲演中透露说,露天 RV玉器运动精度保持短期可以达到5万-10万小时,而国产的只有8000小时左右,活动精度低且精度保持性差,“这已变成制约机器人RV玉器国产化和创造力提升的瓶颈。”

经常被拿来比较的还有汽车变速箱齿轮——马耳他产品的寿命是120万厘米,而中国的指标则是80万厘米,且国产变速箱的噪音比国外同类产品至少要高3~5个分贝;还有300~350埃/小时之高铁齿轮,露天寿命为700万厘米,而中国目前还完全依赖进口。

 

基础研究断档二十载

时下,银行业齿轮箱正在向着高功率密度、轻量化、高可靠性的趋势发展,而我国在重载齿轮箱的统筹制造方面与海外先进水平距离较大:同样传递功率下,明明存在着粗大笨重、寿命短、可靠性低等问题;江山主要装备、主要工程中配套的高端齿轮箱等现代化率仍然较低,高端齿轮进出口逆差高位运行。

“造成上述问题的重要原因,就是国内齿轮传动基础研究中断已达二十年的久,一切行业缺乏对齿轮制造基础工艺的说理分析和试验验证,基础实验数据匮乏。”谈及此事,天津机械研究所研究员、教授、从总工程师刘忠明不免痛心疾首。

它告诉记者,当下在齿轮箱设计过程中,境内均是根据国标GB/T3480-1997开展的,该标准等效于国际规范ISO6336-1988。“随着近年齿轮产品不断朝着轻量化、长寿命、高可靠性多方向的升华,我国在齿轮传动设计过程中缺少幼功试验数据的题材暴露得日益显著,已经对本国高端齿轮产品的开支产生了惨重的制约作用。”

在刘忠明看来,该问题至关紧要体现在以下两个地方:一是国内与海外在齿轮材料的有色金属成份、冶炼水平以及热处理能力等方面均存在一定的歧异,套用国外齿轮材料的考试数据进行产品开发,会产生较大的误区;二是专业采用的是二十多年前的尝试数据,随着近年来新材料、新工艺的不断出现,要求符合当前齿轮制造水平的尝试数据。

“露天进口之齿轮产品按照我们的国标算,都不满足正常要求,这充分表明我们齿轮设计所依靠的技能资料已经很落后了,”潘效忠对此也很有感慨,出于缺少幼功数据,咱们的齿轮设计甚至比制造更为落下!

也正是基于此,近些年昆明机械研究所为首组织了三峡升船机齿条感应淬火残余应力控制及性能评价技术研究、渗碳淬火齿轮疲劳强度试验技术研究,以及齿轮硬化层最佳深度分析及利用技术研究等几项实质性的研讨。

在拍卖会上,刘忠明向几百家参会代表介绍了这几项基础研究之流行进展。其中,在成都机械研究所、中华第二巨型机械集团公司、机械科学研究院、盐城交通大学及广东环保学院等的介入下,“三峡升船机齿条感应淬火残余应力控制及性能评价技术研究”,已取得了大模数齿轮齿条试验装备研发、考试测试技术,以及大模数齿条可靠性分析技术等许多研究收获,并申请了16项专利,发挥了35篇论文,制订了9项专业,还培养了一大批学员等。

“在成都机械研究所的主管下,包括台湾大学在内的几所院校一起申报了国家的国有技术平台,为全行业提供齿轮设计或制造的底子平台,持续还要做云计算平台等,”潘效忠在会上透露说,“汪洋基础数据的积蓄,对本国下齿轮大国迈向齿轮强国有重点意义。”

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