齒輪行業發展現狀及趨勢

齒輪及其齒輪產品是機械裝備的重要基礎件，絕大部分機械成套設備的主要傳動部件都是齒輪傳動。因此從某種程度上說，中國的齒輪行業是我國機械業的基礎，齒輪行業的發展對我國機械行業有著至關重要的作用。

    一、發展現狀

    中國齒輪行業基本由三部分組成：工業齒輪、車輛齒輪和齒輪裝備。其中，車輛齒輪其市場份額達到60%；工業齒輪由工業通用、專用、特種齒輪構成，其市場份額分別為18%、12%、8%；齒輪裝備占市場份額的2%。

    經過近20年的發展，中國齒輪行業已經形成100億元產值的配套規模，進入快速發展時期，再次成為國民經濟的熱點和亮點。預計今后10年，中國齒輪傳動產品市場需求將翻一番。2007年1-5月，中國全部齒輪、傳動和驅動部件制造企業實現累計工業總產值17898696千元，比上年同期增長31.79％；實現累計產品銷售收入17389397千元，比上年同期增長33.26％；實現累計利潤總額1002019千元，比上年同期增長37.62％。就市場需求與生產規模而言，中國齒輪行業在全球排名已超過意大利，居世界第四位。

    二、制約齒輪行業發展的因素

    但是，當前中國齒輪行業和國外相比，還有很大的差距:離齒輪傳動裝置模塊化設計尚遠，齒輪傳動裝置技術性能趕不上先進國家，齒輪動力學分析軟件水平不高，產品標準還沒有和國際接軌，國產鋼材質量不穩定，企業工藝裝備落后，信息化水平低、低水平生產過剩、無序競爭激烈、重復引進和對外國技術依賴嚴重等諸多問題。

    現階段齒輪行業應通過市場競爭與整合，提高行業集中度，形成一批擁有幾十億元、5億元、1億元資產的大、中、小規模企業；通過自主知識產權產品設計開發，形成一批車輛傳動系（變速箱、驅動橋總成）牽頭企業，用牽頭企業的配套能力整合齒輪行業的能力與資源；實現專業化、網絡化配套，形成大批有特色的工藝、有特色的產品和有快速反應能力的名牌企業；通過技改，實現現代化齒輪制造企業轉型。

    三、齒輪趨勢走向

    國際上，齒輪裝置正沿著小型化、高速化、標準化方向發展．特殊齒輪的應用、行星齒輪裝置的發展、低振動、低噪聲齒輪裝置的研制是齒輪設計方面的一些特點．為達到齒輪裝置小型化目的，可以提高現有漸開線齒輪的承載推力。各國普遍采用硬齒面技術，提高硬度以縮小裝置的尺寸；也可應用以圓弧齒輪為代表的特殊齒形。英法合作研制的艦載直升飛機主傳動系統采用圓弧齒輪后，使減速器高度大為降低。隨著船舶動力由中速柴油機代替的趨勢，在大型船上采用大功率行星齒輪裝置確有成效；現在冶金、礦山、水泥一軋機等大型傳動裝置中，行星齒輪以其體積小、同軸性好、效率高的優點而應用愈來愈多。

    1.齒輪制造工藝

    齒輪制造工藝的發展很大程度上表現在精度等級與生產效率的提高．自七十年代以來各種齒輪的制造精度，普遍提高一級左右．有的甚至2～3級．一般低速齒輪精度由過去的8～9級提高到7～8級。機床齒輪由6～8級提高到4～6級．軋機齒輪由7～8級提高到5～6級。對于模數不大的中小規格齒輪，由于高性能滾齒機的開發，加上刀具材料的改善，滾齒效率有了顯著提高。采用多頭滾刀，在大進給且條件下，可達到的切削速度為90m/s。如用超硬滾刀加工模數3左右的調質鋼齒輪，切削過度可達200m／s．提高插齒效率，要受到插齒機刀具往復運動機構的限制。最近在開發采用刀具卸載，使用靜壓軸承，增強刀架與立柱剛性等新結構后，效率有明顯提高。新型插齒機的沖程數可達到2000次／分。

    2.齒輪用鋼

    齒輪用鋼的發展趨勢；一是含Cr，Ni，Mo的低合金鋼；二是硼鋼；三是碳氮共滲用鋼；四是易切削鋼。由于我國缺乏Ni、Cr，常用20CrMnTi滲碳鋼或用含硼加稀土鋼。重型機械常用18CrMnNiMo滲碳鋼或中碳合金鋼。機床行業食用40Cr，38CrMoAl等鋼以及高速齒輪用25Cr2MoV鋼進行氮化。

    3.信息化趨勢

    人們利用計算機能對各種可能的設計方實進行計算、分析和比較，并通過優選，取得較為理想的結果．例如在分析齒面接觸區，求嚙合線與相對速度夾角中，對彈流潤滑計算以及幾何參數計算等方面編制了程序。還有，在齒輪修形計算與齒輪承載能力計算方面都編有程序．我國已編制了GB3480-83漸開線圓柱齒輪承載能力計算標準的程序軟件,供生產應用．在齒輪加工方面，可以利用計算機控制整個切齒過程．使制造質量穩定可靠．目前，國內在研究應用微機對弧齒錐齒輪的切齒調整卡進行計算，可對加工偏差及時調整．使齒面接觸達到比較理想的位置，并大大提高了工效。此外，根據數控原理，應用微機對環面蝸桿螺旋齒面進行拋物線修形，已經應用于生產。雖然這方面的工作在國內還處于起步階段，但它對提高齒輪制造質量和技術水平具有重要意義。