【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 優(yōu)點(diǎn)極具特色。雖然, 當(dāng)時(shí)只是在軟齒面獲得應(yīng)用, 也沒真正形成系列, 但是我們看準(zhǔn)了它有生命力, 我們決定通過我們的努力把它轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力。我們采取換肚子的辦法, 把YNK系列中的硬齒面漸開線齒輪分別換成中硬齒面的雙圓弧齒輪、中硬齒面的點(diǎn)線嚙合齒輪, 開發(fā)出了:HNK系列中硬齒面雙圓弧齒輪減速器和DNK系列中硬齒面點(diǎn)線嚙合減速器。這兩類減速器的承載能力都比中硬齒面的漸開線齒輪提高1～2倍, 達(dá)硬齒面的55%～75%, DNK的噪聲還低5～10dB(A), 性能價(jià)格比高, 市場(chǎng)前景看好。我們把YNK、HNK、DNK三類減速器采用相同的外形尺寸, 給用戶的選擇提供盡可能大的靈活性。我們成功地開發(fā)出DQJ、DZQ系列起重機(jī)用點(diǎn)線嚙合齒輪減速器, 以取代QJ、ZQ系列漸開線齒輪減速器。 DQJ，DZQ系列中硬齒面點(diǎn)線嚙合齒輪減速器是為替代QJ系列漸開線中硬齒面的起重機(jī)減速器和軟齒面的ZQ，JZQ減速器而開發(fā)的。由于其承載能力高，噪聲明顯低，價(jià)格比硬齒面減速器低得多，用于起重機(jī)減速器時(shí)會(huì)顯示出極大的生命力和優(yōu)勢(shì)，預(yù)計(jì)不久就會(huì)成為眾多起重機(jī)用戶的首選產(chǎn)品。 DQJ系列減速器的外形安裝尺寸和QJ系列相同，承載能力提高一檔，傳遞同樣功率，重量可減輕30%左右。 起重機(jī)提升機(jī)構(gòu)減速器的輸入、輸出軸端在同一側(cè)，分別和電動(dòng)機(jī)和卷筒相聯(lián)，減速器中心距不宜太小。當(dāng)采用硬齒面減速器時(shí)，往往會(huì)造成承載能力和造價(jià)的浪費(fèi)（結(jié)構(gòu)不允許小），這時(shí)采用DQJ系列點(diǎn)線嚙合齒輪減速器，即可滿足強(qiáng)度、壽命和可靠度要求，又可降低噪聲，提高起重機(jī)的性能檔次，又可降低成本，不失為最佳選擇。 DZQ系列減速器的外形安裝尺寸和ZQ系列相同，承載能力提高幅度更大，主要是為原采用ZQ，JZQ減速器的老用戶的設(shè)備更新而設(shè)計(jì)的。預(yù)計(jì)更新后，使用壽命可以提高5倍以上。并成功開發(fā)出PR系列硬齒面的模塊式齒輪減速器系列。PR系列的研制是我公司迎接我國(guó)加入WTO，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品規(guī)模生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)品質(zhì)量質(zhì)的飛躍的重大戰(zhàn)略舉措。它以趕超世界先進(jìn)水平為目標(biāo), 以獨(dú)創(chuàng)的模塊化設(shè)計(jì)方法為手段,以生產(chǎn)世界一流的能與國(guó)外抗衡的產(chǎn)品和企業(yè)取得規(guī)模效益為目的。PR系列是以全新的設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)的，以全新的制造和質(zhì)量意識(shí)制造的全新產(chǎn)品，既凝聚了世界眾家之長(zhǎng), 又處處考慮了結(jié)合國(guó)情。PR系列的研制, 我們花費(fèi)了八年的時(shí)間。1993年后開始準(zhǔn)備, 收集研究國(guó)外資料, 研究新的模塊化設(shè)計(jì)方法。1997年開始設(shè)計(jì)計(jì)算, 先后設(shè)計(jì)出大的型譜方案數(shù)十個(gè),小的型譜方案數(shù)千個(gè)，經(jīng)過多次篩選和試用, 直到2000年才正式確定型譜。 1997年至1998年作了四種材料的彎曲疲勞極限的試驗(yàn), 為強(qiáng)度計(jì)算提供基礎(chǔ)依據(jù)。1998年至2000年, 用了三年多時(shí)間作了12臺(tái)樣機(jī)的疲勞壽命試驗(yàn)和型式試驗(yàn)。2000年完成典型規(guī)格的箱體3維設(shè)計(jì)和有限元結(jié)構(gòu)分析。從樣機(jī)到最后定型，減速器的外形已經(jīng)過3次大的改型。 2000年完成用戶選型專家系統(tǒng)編制。2001年開始單件小批生產(chǎn)。2002年已把把PR系列全面推向市場(chǎng)。在港口，礦山，煤炭，鋼鐵，化工，電力，起重運(yùn)輸，核工業(yè)，造紙等許多行業(yè)取代國(guó)外產(chǎn)品獲得成功的應(yīng)用。PR系列模塊式齒輪減速器包括P系列圓柱齒輪減速器，R系列圓錐—圓柱齒輪減速器和V系列豎立軸減速器三大類產(chǎn)品。 本系列減速器的齒輪精度按ISO1328 1: 1995《圓柱齒輪精度制》，齒輪強(qiáng)度計(jì)算按ISO6336：1996《直齒和斜齒輪承載能力計(jì)算方法》。這兩個(gè)最新國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是ISO經(jīng)過20年的努力，以德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)為母型，吸取其他發(fā)達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)成份制訂的，所反映的是國(guó)際齒輪的最新研究成果和國(guó)際間認(rèn)同的準(zhǔn)則，具有權(quán)威性。 齒輪和熱處理的質(zhì)量按ISO63365:1996 《直齒和斜齒輪承載能力計(jì)算方法》控制。 由于減速器還沒有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，本系列減速器的技術(shù)條件就參考了剛剛制訂的ISO/WD13593技術(shù)報(bào)告中的有關(guān)內(nèi)容，具有超前性。PR減速器還符合美國(guó)ANSI/AGMA6010E88《閉式直齒和斜齒輪傳動(dòng)裝置標(biāo)準(zhǔn)》。 1)熱處理按最高標(biāo)準(zhǔn)控制齒輪均采用優(yōu)質(zhì)合金鋼 17Cr2Ni2MoA或 20CrNi2MoA滲碳淬火 精加工制成，齒輪和熱處理的質(zhì)量按ISO63361996的最高級(jí)別ME級(jí)控制。而國(guó)外許多公司不是用這種好材料，據(jù)了解，某公司的齒輪電機(jī)齒輪用的就是20CrMnTi, 這種材料我們認(rèn)為是一種差的材料，從來不用。國(guó)外許多公司齒輪和熱処理的質(zhì)量不是按ISO63361996的最高級(jí)別ME級(jí)控制的，而是按ISO63361996的中等級(jí)別MQ級(jí)控制的，比如HANSEN 公司就是這樣。 2)采用更高的精度并修形齒輪的精度等級(jí)為 ISO1328 1: 1995的5級(jí)精度（ 相當(dāng)于德國(guó)DIN 標(biāo)準(zhǔn)的5級(jí)），而國(guó)外公司一般都按6級(jí)精度（不排除加工后的實(shí)際精度也有達(dá)到5級(jí)精度的齒輪），有的公司的齒輪電機(jī)齒輪的精度為6 ~ 7 級(jí)。齒輪均進(jìn)行恰到好処的齒廓修整，小齒輪均進(jìn)行恰到好的螺旋綫修整，齒向載荷分布均勻，強(qiáng)度高，低噪音，低振動(dòng)。3)單圓弧圓滑過度，齒根噴丸強(qiáng)化，殘余壓應(yīng)力高，齒根彎曲強(qiáng)度高。而國(guó)外公司一般不噴丸。我們的齒根比許多國(guó)外公司作得好。不少國(guó)外公司的齒根由于R小，磨齒時(shí)常常磨到齒根，使危險(xiǎn)截面應(yīng)力集中，產(chǎn)生拉應(yīng)力，大大降低齒根彎曲強(qiáng)度高。下圖為兩種齒根的對(duì)比。 國(guó)外公司產(chǎn)品的多級(jí)之間不是等強(qiáng)度，最高和最低安全系數(shù)差別往往很大，也就是說，其模塊化設(shè)計(jì)往往以犧牲一部分強(qiáng)度為代價(jià)，而我們采用獨(dú)創(chuàng)的模塊化方法設(shè)計(jì)，不但有效地避免了國(guó)外模塊式設(shè)計(jì)所造成的各級(jí)間強(qiáng)度不均衡和強(qiáng)度浪費(fèi)，規(guī)格的確定更合理，而且系列的主要零件品種規(guī)格比國(guó)外許多公司的少得多，更容易形成批量。 由于采用了以上措施，PR系列減速器的實(shí)際使用功率可比我國(guó)現(xiàn)行的硬齒面減速器提高一倍以上。隨機(jī)抽取規(guī)格作對(duì)比，可看出PR系列可和國(guó)外任何公司產(chǎn)品的承載能力,質(zhì)量相競(jìng)爭(zhēng)。國(guó)內(nèi)減速器的噪聲指標(biāo)中小規(guī)格為85dB(A)。經(jīng)實(shí)測(cè)PR系列都在70dB(A)左右，大規(guī)格的一般也小于80dB(A)，達(dá)到國(guó)外最先進(jìn)的水平。 人們利用計(jì)算機(jī)能對(duì)各種可能的設(shè)計(jì)方實(shí)進(jìn)行計(jì)算、分析和比較，并通過優(yōu)選，求嚙合線與相對(duì)速度夾角中，對(duì)彈流潤(rùn)滑計(jì)算以及幾何參數(shù)計(jì)算等方面編制了程序。還有，,，國(guó)內(nèi)在研究應(yīng)用微機(jī)對(duì)弧齒錐齒輪的切齒調(diào)整卡進(jìn)行計(jì)算，并大大提高了工效。此外，根據(jù)數(shù)控原理，應(yīng)用微機(jī)對(duì)環(huán)面蝸桿螺旋齒面進(jìn)行拋物線修形，已經(jīng)應(yīng)用于生產(chǎn)。雖然這方面的工作在國(guó)內(nèi)還處于起步階段，但它對(duì)提高齒輪制造質(zhì)量和技術(shù)水平具有重要意義。而在國(guó)內(nèi)傳動(dòng)件產(chǎn)品的出口方面，目前仍以多中、小功率中、小規(guī)格產(chǎn)品批量出口或隨主機(jī)出口為主要形式，這一方面的市場(chǎng)份額仍比較小，努力提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可擴(kuò)性，積極開拓國(guó)際市場(chǎng)，應(yīng)是國(guó)內(nèi)企業(yè)尋求市場(chǎng)機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要出路。 我國(guó)減速器與國(guó)外的差距 簡(jiǎn)而言之，我國(guó)原有減速器與國(guó)外的差距主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：技術(shù)水平的差距和生產(chǎn)規(guī)模的差距?，F(xiàn)結(jié)合介紹國(guó)外技術(shù)的發(fā)展，著重講技術(shù)水平的差距。1）能力又大幅度提高以FLENDER公司為例, 同樣（或基本接近）的中心距1995年樣本的額定功率比1988年樣本提高10～20%, 1997年樣本又比1995年樣本提高了約20% , 1999年樣本又比1997年樣本提高了約10%。除個(gè)別公司外, 國(guó)外著名公司產(chǎn)品樣本的承載能力大致在同一條水平線上。承載能力能提高的主要原因, 是技術(shù)的成熟、質(zhì)量控制水平的提高和穩(wěn)定, 部分公司采用了修形技術(shù)等。而我國(guó)現(xiàn)在仍然一直在唱主角的ZBJ1900488和TB/T05093減速器的額定功率僅分別和FLENDER 1985，1988年樣本值相當(dāng)，即使能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的水平(很多廠達(dá)不到),也比人家落后16年,且差距越來越大。同時(shí),由于國(guó)外質(zhì)量控制水平的提高和穩(wěn)定,選用系數(shù)減小。實(shí)際選下來，有時(shí)國(guó)外的減速器可能比我們國(guó)產(chǎn)的輕一半左右，就造成選國(guó)外的報(bào)價(jià)會(huì)比國(guó)產(chǎn)的便宜。質(zhì)量不如人家，價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)又喪失，國(guó)產(chǎn)減速器就壓根沒法與國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)。2）模塊化設(shè)計(jì)方面作了新的努力比利時(shí)HANSEN公司最早在減速器設(shè)計(jì)中成功地應(yīng)用了模塊化技術(shù), 開發(fā)出HPP系列。住友公司引進(jìn)HANSEN技術(shù), 推廣了HPP產(chǎn)品。80年代國(guó)外大多公司的產(chǎn)品（FLENDER、SEW、Thyssen…）的中心距等主要參數(shù)都采用了R20優(yōu)先數(shù), 大大減少了主要件的品種規(guī)格, 部分實(shí)現(xiàn)了模塊化設(shè)計(jì), 我國(guó)的幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)基本上都以此為母型開發(fā)的。這類方法總地說仍是模塊化程度不高, 零件難以形成大的批量。90年代FLENDER徹底甩掉原來的系列體制, 按模塊化的思路開發(fā)出方形的H—B系列。 HANSEN又丟棄了多面安裝的HPP的長(zhǎng)方外形, 開發(fā)出P4系列, 其小規(guī)格仍繼承了HPP的中心距。Sew（Santasalo）在繼續(xù)保留原優(yōu)先數(shù)中心距的產(chǎn)品外, 又在中小常用規(guī)格開發(fā)出M, MC系列。住友公司仍是采用HPP的外形, 采用25176。齒形角, 4級(jí)用同樣的箱體的辦法, 開發(fā)出8000系列，2001年又開發(fā)出9000系列。各公司的模塊化設(shè)計(jì)各有特色，共同點(diǎn)幾乎都是把輸入錐齒輪軸部分作成單獨(dú)模塊組裝到圓柱齒輪箱體上，使兩類產(chǎn)品的箱體通用。3）進(jìn)一步采取降噪措施FLENDER、HANSEN都是通過改進(jìn)齒輪的參數(shù)和箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來降低噪聲。按HANSEN公司標(biāo)準(zhǔn), P4的噪聲比HPP低 dB(A)。4）進(jìn)一步改進(jìn)密封和外觀密封是各國(guó)外公司的重點(diǎn)改進(jìn)點(diǎn)之一，既要無滲漏，又要摩擦磨損少，功耗發(fā)熱少。HANSEN，F(xiàn)LENDER，SEW，F(xiàn)ALK等公司都研制了自己的密封結(jié)構(gòu)。高速軸多為非接觸的迷宮式。許多公司越來越重視減速器的外觀造型設(shè)計(jì)，如HANSEN的P4減速器的外型就是請(qǐng)專業(yè)人員設(shè)計(jì)的。許多減速器都像工藝品一樣漂亮。 而國(guó)產(chǎn)減速器不但外形差，漏油等現(xiàn)象仍很普遍，難以根制。 國(guó)產(chǎn)減速器技術(shù)水平的差距還表現(xiàn)在傳動(dòng)效率低，熱功率低，可靠性差等方面。國(guó)外公司的通用減速器生產(chǎn)都已形成相當(dāng)?shù)囊?guī)模，因而可有效地降低成本，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。如日本住友公司的一個(gè)制造所就月產(chǎn)齒輪電機(jī)25000臺(tái)；月產(chǎn)模塊化通用減速器850臺(tái)。而我國(guó)生產(chǎn)齒輪減速器的專業(yè)廠雖高達(dá)近200家，但能生產(chǎn)硬齒面齒輪減速器且有一定量的也就是30家左右。硬齒面齒輪通用減速器這一塊，都是單件小批生產(chǎn)，產(chǎn)量最高的年產(chǎn)數(shù)百臺(tái)，產(chǎn)值不超過5000萬元，低的也就是幾百萬。把所有骨干企業(yè)加到一起，產(chǎn)值產(chǎn)量也或許敵不上國(guó)外公司的一個(gè)廠。5）ISO開始著手制訂減速器的技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)截止目前為止, 除AGMA外, 世界各公司的產(chǎn)品都是按各自的經(jīng)驗(yàn)和條件生產(chǎn)自己的產(chǎn)品, 沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn), 使得工況系數(shù)的選用不一致, 使用壽命沒有統(tǒng)一的規(guī)定, 熱功率計(jì)算不準(zhǔn), 某些商業(yè)炒作因素難以排除, 給用戶的選用帶來很大的不便。90年代ISO開始起草ISO/WD13593工業(yè)閉式齒輪傳動(dòng)裝置“Enclosed Gear Drives for Industrial Applications”的技術(shù)報(bào)告草案, 其內(nèi)容包含: 直齒、斜齒輪裝置、承載能力, 計(jì)算規(guī)則, 應(yīng)用范圍的通則。其中的工況系數(shù)KSF值采用AGMA的值, 給出了兩種詳細(xì)計(jì)算熱功率的方法, 并首次提出按滿足100%的載荷運(yùn)行10000小時(shí)加上200%的載荷運(yùn)行10000次的循環(huán)次數(shù)來確定額定功率的方法。ISO標(biāo)準(zhǔn)的制訂, 必將進(jìn)一步規(guī)范世界減速器行業(yè)的行為, 促進(jìn)減速器技術(shù)的發(fā)展。 齒輪減速器在各行各業(yè)中十分廣泛地使用著，是一種不可缺少的機(jī)械傳動(dòng)裝置。當(dāng)前減速器普遍存在著體積大、重量大，或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過低的問題。國(guó)外的減速器，以德國(guó)、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)，減速器工作可靠性好，使用壽命長(zhǎng)。但其傳動(dòng)形式仍以定軸齒輪傳動(dòng)為主，體積和重量問題，也未解決好。最近報(bào)導(dǎo)，日本住友重工研制的FA型高精度減速器，美國(guó)AlanNewton公司研制的XY式減速器，在傳動(dòng)原理和結(jié)構(gòu)上與本項(xiàng)目類似或相近，都為目前先進(jìn)的齒輪減速器。當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長(zhǎng)的方向發(fā)展。因此，除了不斷改進(jìn)材料品質(zhì)、提高工藝水平外，還在傳動(dòng)原理和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)上深入探討和創(chuàng)新，平動(dòng)齒輪傳動(dòng)原理的出現(xiàn)就是一例。減速器與電動(dòng)機(jī)的連體結(jié)構(gòu)，也是大力開拓的形式，并已生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多種功率型號(hào)的產(chǎn)品。目前，超小型的減速器的研究成果尚不明顯。在醫(yī)療、生物工程、機(jī)器人等領(lǐng)域中，微型發(fā)動(dòng)機(jī)已基本研制成功，美國(guó)和荷蘭近期研制的分子發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸在納米級(jí)范圍，如能輔以納米級(jí)的減速器，則應(yīng)用前景遠(yuǎn)大。 國(guó)內(nèi)的減速器多以齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過低的問題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn)，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)使用的大型減速器（500kW以上），多從國(guó)外（如丹麥、德國(guó)等）進(jìn)口，花去不少的外匯。60年代開始生產(chǎn)的少齒差傳動(dòng)、擺線針輪傳動(dòng)、諧波傳動(dòng)等減速器具有傳動(dòng)比大，體積小、機(jī)械效率高等優(yōu)點(diǎn)。但受其傳動(dòng)的理論的限制，不能傳遞過大的功率，功率一般都要小于40kw。由于在傳動(dòng)的理論上、工藝水平和材料品質(zhì)方面沒有突破，因此，沒能從根本上解決傳遞功率大、傳動(dòng)比大、體積小、重量輕、機(jī)械效率高等這些基本要求。90年代初期，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的三環(huán)（齒輪）減速器，是一種外平動(dòng)齒輪傳動(dòng)的減速器，它可實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，傳遞載荷的能力也大。它的體積和重量都比定軸齒輪減速器輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率亦高。由于該減速器的三軸平行結(jié)構(gòu)，故使功率/體積（或重量）比值仍小。且其輸入軸與輸出軸不在同一軸線上，這在使用上有許多不便。北京理工大學(xué)研制成功的內(nèi)平動(dòng)齒輪減速器不僅具有三環(huán)減速器的優(yōu)點(diǎn)外，還有著大的功率/重量（或體積）比值，以及輸入軸和輸出軸在同一軸線上的優(yōu)點(diǎn)，處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。國(guó)內(nèi)有少數(shù)高等學(xué)校和廠礦企業(yè)對(duì)平動(dòng)齒輪傳動(dòng)中的某些原理做些研究工作，發(fā)表過一些研究論文，在利用擺線