齒輪及其齒輪產(chǎn)品是機(jī)械裝備的重要基礎(chǔ)件，絕大部分機(jī)械成套設(shè)備的主要傳動(dòng)部件都是齒輪傳動(dòng)。因此從某種程度上說，中國的齒輪行業(yè)是我國機(jī)械業(yè)的基礎(chǔ)，齒輪行業(yè)的發(fā)展對(duì)我國機(jī)械行業(yè)有著至關(guān)重要的作用。 一、發(fā)展現(xiàn)狀 中國齒輪行業(yè)基本由三部分組成：工業(yè)齒輪、車輛齒輪和齒輪裝備。其中，車輛齒輪其市場份額達(dá)到60%；工業(yè)齒輪由工業(yè)通用、專用、特種齒輪構(gòu)成，其市場份額分別為18%、12%、8%；齒輪裝備占市場份額的2%。 經(jīng)過近20年的發(fā)展，中國齒輪行業(yè)已經(jīng)形成100億元產(chǎn)值的配套規(guī)模，進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，再次成為國民經(jīng)濟(jì)的熱點(diǎn)和亮點(diǎn)。預(yù)計(jì)今后10年，中國齒輪傳動(dòng)產(chǎn)品市場需求將翻一番。2007年1-5月，中國全部齒輪、傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)部件制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)累計(jì)工業(yè)總產(chǎn)值17898696千元，比上年同期增長31.79％；實(shí)現(xiàn)累計(jì)產(chǎn)品銷售收入17389397千元，比上年同期增長33.26％；實(shí)現(xiàn)累計(jì)利潤總額1002019千元，比上年同期增長37.62％。就市場需求與生產(chǎn)規(guī)模而言，中國齒輪行業(yè)在全球排名已超過意大利，居世界第四位。 二、制約齒輪行業(yè)發(fā)展的因素 但是，當(dāng)前中國齒輪行業(yè)和國外相比，還有很大的差距:離齒輪傳動(dòng)裝置模塊化設(shè)計(jì)尚遠(yuǎn)，齒輪傳動(dòng)裝置技術(shù)性能趕不上先進(jìn)國家，齒輪動(dòng)力學(xué)分析軟件水平不高，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)還沒有和國際接軌，國產(chǎn)鋼材質(zhì)量不穩(wěn)定，企業(yè)工藝裝備落后，信息化水平低、低水平生產(chǎn)過剩、無序競爭激烈、重復(fù)引進(jìn)和對(duì)外國技術(shù)依賴嚴(yán)重等諸多問題。 現(xiàn)階段齒輪行業(yè)應(yīng)通過市場競爭與整合，提高行業(yè)集中度，形成一批擁有幾十億元、5億元、1億元資產(chǎn)的大、中、小規(guī)模企業(yè)；通過自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)，形成一批車輛傳動(dòng)系（變速箱、驅(qū)動(dòng)橋總成）牽頭企業(yè)，用牽頭企業(yè)的配套能力整合齒輪行業(yè)的能力與資源；實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化配套，形成大批有特色的工藝、有特色的產(chǎn)品和有快速反應(yīng)能力的名牌企業(yè)；通過技改，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化齒輪制造企業(yè)轉(zhuǎn)型。 三、齒輪趨勢(shì)走向 國際上，齒輪裝置正沿著小型化、高速化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展．特殊齒輪的應(yīng)用、行星齒輪裝置的發(fā)展、低振動(dòng)、低噪聲齒輪裝置的研制是齒輪設(shè)計(jì)方面的一些特點(diǎn)．為達(dá)到齒輪裝置小型化目的，可以提高現(xiàn)有漸開線齒輪的承載推力。各國普遍采用硬齒面技術(shù)，提高硬度以縮小裝置的尺寸；也可應(yīng)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(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)采用圓弧齒輪后，使減速器高度大為降低。隨著船舶動(dòng)力由中速柴油機(jī)代替的趨勢(shì)，在大型船上采用大功率行星齒輪裝置確有成效；現(xiàn)在冶金、礦山、水泥一軋機(jī)等大型傳動(dòng)裝置中，行星齒輪以其體積小、同軸性好、效率高的優(yōu)點(diǎn)而應(yīng)用愈來愈多。 1.齒輪制造工藝 齒輪制造工藝的發(fā)展很大程度上表現(xiàn)在精度等級(jí)與生產(chǎn)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(jí)左右．有的甚至2～3級(jí)．一般低速齒輪精度由過去的8～9級(jí)提高到7～8級(jí)。機(jī)床齒輪由6～8級(jí)提高到4～6級(jí)．軋機(jī)齒輪由7～8級(jí)提高到5～6級(jí)。對(duì)于模數(shù)不大的中小規(guī)格齒輪，由于高性能滾齒機(jī)的開發(fā)，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(jìn)給且條件下，可達(dá)到的切削速度為90m/s。如用超硬滾刀加工模數(shù)3左右的調(diào)質(zhì)鋼齒輪，切削過度可達(dá)200m／s．提高插齒效率，要受到插齒機(jī)刀具往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的限制。最近在開發(fā)采用刀具卸載，使用靜壓軸承，增強(qiáng)刀架與立柱剛性等新結(jié)構(gòu)后，效率有明顯提高。新型插齒機(jī)的沖程數(shù)可達(dá)到2000次／分。 2.齒輪用鋼 齒輪用鋼的發(fā)展趨勢(shì)；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(jī)械常用18CrMnNiMo滲碳鋼或中碳合金鋼。機(jī)床行業(yè)食用40Cr，38CrMoAl等鋼以及高速齒輪用25Cr2MoV鋼進(jìn)行氮化。 3.信息化趨勢(shì) 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，取得較為理想的結(jié)果．例如在分析齒面接觸區(qū)，求嚙合線與相對(duì)速度夾角中，對(duì)彈流潤滑計(jì)算以及幾何參數(shù)計(jì)算等方面編制了程序。還有，在齒輪修形計(jì)算與齒輪承載能力計(jì)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(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的程序軟件,供生產(chǎn)應(yīng)用．在齒輪加工方面，可以利用計(jì)算機(jī)控制整個(gè)切齒過程．使制造質(zhì)量穩(wěn)定可靠．目前，國內(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，可對(duì)加工偏差及時(shí)調(diào)整．使齒面接觸達(dá)到比較理想的位置，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。