隨著機械制造(zao)業的(de)(de)飛速發展，高精齒(chi)輪作為核心傳動(dong)部(bu)件，在航空、汽(qi)車、船(chuan)舶、風電(dian)等眾多領(ling)域的(de)(de)應用日(ri)益廣(guang)泛(fan)。3月28至29日(ri)，在湖北省十堰(yan)市(shi)舉(ju)行的(de)(de)第六屆高精齒(chi)輪制造(zao)技術研討會(hui)，探討電(dian)動(dong)化浪潮下(xia)高精度(du)齒(chi)輪制造(zao)前沿技術，迎接新(xin)質生產力(li)(li)需求下(xia)的(de)(de)挑戰與機遇，為推(tui)動(dong)齒(chi)輪行業創新(xin)發展注入新(xin)的(de)(de)動(dong)力(li)(li)。

中國(guo)機械工(gong)業(ye)(ye)聯合會總工(gong)程師、中國(guo)機電裝(zhuang)備維(wei)修與改造技(ji)(ji)術(shu)協(xie)會理事(shi)長李(li)燕霞指出(chu)，隨著(zhu)科(ke)技(ji)(ji)的(de)不(bu)斷進步和工(gong)業(ye)(ye)的(de)快(kuai)速發展，高精(jing)齒輪(lun)制(zhi)(zhi)造技(ji)(ji)術(shu)將(jiang)繼(ji)續保持其領先地位并持續創新發展，這些關鍵技(ji)(ji)術(shu)的(de)不(bu)斷進步和應(ying)用將(jiang)為高精(jing)齒輪(lun)制(zhi)(zhi)造帶來(lai)更加美好的(de)未來(lai)，同(tong)時也將(jiang)推動整個工(gong)業(ye)(ye)制(zhi)(zhi)造領域向更高水平邁進。

中國(guo)機電裝備維修與改造技術協會(hui)機械傳動(dong)分會(hui)秘書長、齒(chi)輪(lun)傳動(dong)全媒(mei)體平臺總經理杜三龍(long)表示，發(fa)展之計：合則強(qiang)，孤則弱。我國(guo)齒(chi)輪(lun)行業高效發(fa)展離(li)不開業務、市場、用(yong)戶三者之間的緊密結合，齒(chi)輪(lun)傳動(dong)全媒(mei)體服(fu)務平臺一直(zhi)本著搭(da)好(hao)臺服(fu)好(hao)務的宗旨(zhi)，為(wei)齒(chi)輪(lun)行業發(fa)展貢獻(xian)力(li)量(liang)。

未來制造出的齒輪將精(jing)度更(geng)高(gao)、質(zhi)量更(geng)好、過程更(geng)穩定

作為機械傳動(dong)系統中的重要組成部分(fen)，高精齒(chi)輪(lun)(lun)需求日益增加，對其質量、性能的要求也在(zai)不斷(duan)提高，應用場景(jing)也越來(lai)越貼近人(ren)(ren)(ren)們(men)生活(huo)之中，比(bi)如機器(qi)人(ren)(ren)(ren)行業(ye)。教育部長江(jiang)學者特聘教授、國家(jia)產(chan)(chan)業(ye)基(ji)礎專家(jia)委員(yuan)會(hui)委員(yuan)石照耀表示，機器(qi)人(ren)(ren)(ren)將(jiang)如同汽車(che)一樣存在(zai)，而且應用越來(lai)越廣(guang)闊，機器(qi)人(ren)(ren)(ren)與(yu)汽車(che)在(zai)技術(shu)上正(zheng)在(zai)趨同，仿真機器(qi)人(ren)(ren)(ren)時代加速到來(lai)。他說，我(wo)國齒(chi)輪(lun)(lun)產(chan)(chan)業(ye)的構成將(jiang)發(fa)生歷史性改變，即由傳統的工業(ye)齒(chi)輪(lun)(lun)、汽車(che)齒(chi)輪(lun)(lun)向未來(lai)的機器(qi)人(ren)(ren)(ren)精密減(jian)速器(qi)轉變，實現(xian)從傳統工業(ye)領域(yu)“額定(ding)驅動(dong)”轉變為剛柔耦合(he)“爆發(fa)驅動(dong)”，機器(qi)人(ren)(ren)(ren)精密減(jian)速器(qi)占比(bi)將(jiang)超過汽車(che)減(jian)速器(qi)。

李(li)燕霞認為，隨著全球制(zhi)造業的(de)(de)轉(zhuan)型升(sheng)級(ji)，高(gao)精(jing)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)制(zhi)造涉及精(jing)密(mi)加工(gong)、熱處理、表面處理等復(fu)雜(za)(za)工(gong)藝(yi)，技(ji)術(shu)門檻較高(gao)。同(tong)時，隨著產品(pin)性能要求的(de)(de)提升(sheng)，對(dui)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)的(de)(de)精(jing)度、耐磨性、壽命等提出了更高(gao)的(de)(de)要求，使得技(ji)術(shu)難度進一步(bu)加大，因此要共同(tong)探(tan)討(tao)高(gao)精(jing)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)制(zhi)造發(fa)展大計。蘇州哈勒智能裝備有限公司常(chang)務副總經理張明告(gao)訴(su)中國(guo)工(gong)業報記(ji)者，齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)加工(gong)是(shi)一項復(fu)雜(za)(za)的(de)(de)工(gong)程(cheng)，每一個(ge)步(bu)驟都(dou)是(shi)一個(ge)專業，但我國(guo)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)技(ji)術(shu)不如國(guo)外，應(ying)該進一步(bu)加強產學研(yan)(yan)結合，研(yan)(yan)制(zhi)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)產業鏈新技(ji)術(shu)、新成果、新工(gong)藝(yi)。

據介紹(shao)，重(zhong)型(xing)(xing)(xing)多檔(dang)自動變(bian)速(su)(su)箱(xiang)制造(zao)技(ji)(ji)(ji)術(shu)是汽車工(gong)業和(he)(he)重(zhong)型(xing)(xing)(xing)機械制造(zao)業的(de)重(zhong)要(yao)組(zu)成(cheng)部分。東風龍擎動力有限公(gong)司(si)首席工(gong)程師朱海濤認為(wei)(wei)，重(zhong)型(xing)(xing)(xing)多檔(dang)自動變(bian)速(su)(su)箱(xiang)制造(zao)技(ji)(ji)(ji)術(shu)通過不(bu)斷(duan)的(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)創(chuang)新和(he)(he)質量提升，可以提高車輛(liang)和(he)(he)設(she)備的(de)運行效率和(he)(he)經(jing)濟性的(de)同時，為(wei)(wei)社會(hui)創(chuang)造(zao)更大(da)的(de)價值(zhi)。隨著重(zhong)型(xing)(xing)(xing)多檔(dang)自動變(bian)速(su)(su)箱(xiang)的(de)制造(zao)技(ji)(ji)(ji)術(shu)也在不(bu)斷(duan)發(fa)展。未來，制造(zao)技(ji)(ji)(ji)術(shu)將(jiang)更加注(zhu)重(zhong)環保、節能、智(zhi)能化等方面的(de)發(fa)展，以滿足日益嚴格的(de)環保要(yao)求和(he)(he)市場需(xu)求。同時，隨著新材料(liao)、新工(gong)藝、新技(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)不(bu)斷(duan)涌現，重(zhong)型(xing)(xing)(xing)多檔(dang)自動變(bian)速(su)(su)箱(xiang)的(de)性能和(he)(he)可靠性也將(jiang)得到進一步提升。

隨著(zhu)機械工業的(de)(de)不斷發展，齒輪(lun)制造不僅要滿足齒輪(lun)各(ge)個參數的(de)(de)精度(du)等級要求(qiu)，而且需要根據產(chan)品具(ju)體(ti)結構(gou)和開發過程中(zhong)各(ge)種試驗驗正(zheng)(zheng)的(de)(de)狀態，對齒輪(lun)齒面進行(xing)必要的(de)(de)修正(zheng)(zheng)和糾正(zheng)(zheng)，但對于齒輪(lun)等承受“交變應(ying)力”的(de)(de)零部件，要考(kao)慮如何通過調整“殘余應(ying)力”狀態來(lai)提高零部件的(de)(de)疲勞壽命。就(jiu)破壞(huai)而言，金屬(shu)(shu)材(cai)料表面存在“拉(la)應(ying)力”時(shi)比“壓(ya)應(ying)力”要容易得多，金屬(shu)(shu)材(cai)料對拉(la)伸(shen)很敏(min)感(gan)，這就(jiu)是金屬(shu)(shu)材(cai)料“拉(la)伸(shen)強度(du)”比“壓(ya)縮強度(du)”低(di)很多的(de)(de)原因，同時(shi)也(ye)是金屬(shu)(shu)材(cai)料一般用拉(la)伸(shen)強度(du)表示金屬(shu)(shu)材(cai)料性能(neng)的(de)(de)原因。

高(gao)(gao)精度(du)制造(zao)(zao)技(ji)術(shu)是環(huan)面蝸(gua)桿(gan)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)制造(zao)(zao)領域的(de)關(guan)鍵。中國農業大學工學院副院長李(li)海(hai)濤教授認為，隨著全球能(neng)源(yuan)危機和環(huan)保意(yi)識的(de)日益增(zeng)強(qiang)，高(gao)(gao)效節能(neng)設(she)計(ji)已成為環(huan)面蝸(gua)桿(gan)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)設(she)計(ji)制造(zao)(zao)的(de)首(shou)要趨勢。通過采(cai)用先進的(de)數(shu)控(kong)(kong)加(jia)工設(she)備、高(gao)(gao)精度(du)的(de)測量儀器以(yi)及嚴格的(de)質量控(kong)(kong)制體系，確保蝸(gua)桿(gan)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)的(de)精度(du)和穩定性，通過優(you)化傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)結構(gou)設(she)計(ji)、減小傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)損耗(hao)、提(ti)高(gao)(gao)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)效率(lv)等多方(fang)面；從而延長使(shi)用壽命，提(ti)高(gao)(gao)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)效率(lv)。

實際(ji)上，齒(chi)輪(lun)用戶對于齒(chi)輪(lun)精度(du)要求非常嚴格(ge)。隨著齒(chi)輪(lun)制(zhi)造(zao)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)、檢測(ce)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)、控制(zhi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的不斷發展(zhan)以及制(zhi)造(zao)過(guo)程的柔性自動化(hua)、數字信(xin)息(xi)化(hua)和(he)控制(zhi)智能化(hua)的快速推行，未來制(zhi)造(zao)出的齒(chi)輪(lun)將精度(du)更高(gao)(gao)、質量(liang)更好、過(guo)程更穩定。東風汽車技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)中(zhong)心副總工程師雷君認為，齒(chi)輪(lun)的關鍵技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)重點基于齒(chi)輪(lun)仿真設計、圍繞敏捷制(zhi)造(zao)、高(gao)(gao)精度(du)檢測(ce)分析、臺架(jia)測(ce)試(shi)和(he)整(zheng)車測(ce)試(shi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)、逐步建立高(gao)(gao)效(xiao)齒(chi)輪(lun)開發系統，應對市場高(gao)(gao)節奏(zou)的開發需求。

電動汽車將在(zai)輕量(liang)化(hua)、低能耗、降成本方面持續迭代升級

當前，新(xin)能源(yuan)(yuan)汽(qi)車(che)事關(guan)國家戰略，發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)已(yi)不可逆。雷(lei)君分析，我國新(xin)能源(yuan)(yuan)汽(qi)車(che)市(shi)場呈(cheng)現“兩超多強”競爭格局，市(shi)場呈(cheng)現多元(yuan)化發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)，頭部新(xin)能源(yuan)(yuan)汽(qi)車(che)企業(ye)發(fa)展(zhan)優勢(shi)愈(yu)發(fa)明顯，汽(qi)車(che)市(shi)場將陷入“混戰”。目前，我國主要電(dian)動汽(qi)車(che)企業(ye)已(yi)在原有(you)純電(dian)平(ping)臺基(ji)礎上開展(zhan)“進化”，未來(lai)將在輕量化、低能耗、降成本方面持續迭代升(sheng)級(ji)，即圍繞(rao)電(dian)驅動系(xi)統成本、高效、高速、可靠等(deng)開發(fa)需求，純電(dian)動汽(qi)車(che)減速器(qi)在技術(shu)趨(qu)勢(shi)上將向(xiang)兩檔(dang)化、低摩擦、平(ping)臺化、集成化方向(xiang)發(fa)展(zhan)。

“新(xin)能源電(dian)驅(qu)動(dong)(dong)系(xi)統(tong)基于高性(xing)能和低成本(ben)導向，總體呈現(xian)出高壓化(hua)、平臺化(hua)、集成化(hua)、高速化(hua)、高效化(hua)、分布(bu)式發展趨勢，電(dian)驅(qu)動(dong)(dong)系(xi)統(tong)平臺化(hua)技術(shu)重(zhong)點圍繞關鍵共性(xing)技術(shu)，提高電(dian)機驅(qu)動(dong)(dong)系(xi)統(tong)效率、功率密度、震(zhen)動(dong)(dong)、安全性(xing)與可靠性(xing)。”雷(lei)君表示。

電(dian)驅動(dong)系統(tong)作(zuo)為新(xin)能源(yuan)汽(qi)(qi)(qi)車核心(xin)技術之一(yi)，服(fu)役要(yao)求“高(gao)轉速、高(gao)效率、低噪音、長壽命、輕(qing)量(liang)化”，對高(gao)速齒(chi)輪傳(chuan)動(dong)震(zhen)動(dong)性能提出(chu)了巨大挑(tiao)戰。張明認為，隨著電(dian)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車行業的高(gao)速發展，我國對電(dian)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車減(jian)(jian)(jian)速器(qi)齒(chi)輪設計(ji)和加工要(yao)求日益提高(gao)，特別表現在對減(jian)(jian)(jian)速器(qi)震(zhen)動(dong)以及(ji)齒(chi)輪強度(du)要(yao)求上，原(yuan)因是通常電(dian)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車減(jian)(jian)(jian)速器(qi)齒(chi)輪比一(yi)般(ban)燃油汽(qi)(qi)(qi)車減(jian)(jian)(jian)速器(qi)齒(chi)輪運營轉速要(yao)高(gao)得多(duo)，甚至超過一(yi)個數(shu)量(liang)級。

據分析，高(gao)轉(zhuan)(zhuan)速(su)是(shi)電動汽車(che)減(jian)速(su)器(qi)的(de)顯著特點，對與電動車(che)減(jian)速(su)器(qi)齒(chi)(chi)輪設計和制造提(ti)出(chu)了更(geng)高(gao)要求，特別是(shi)多噪聲、震動、齒(chi)(chi)根疲勞強度等。精(jing)密減(jian)速(su)器(qi)技(ji)術作為(wei)現代機械傳動的(de)重要組(zu)成部分，其(qi)獨特的(de)傳動原理(li)和結構(gou)特點使其(qi)在各種應用場景(jing)中都能發揮出(chu)卓越的(de)性能。無論(lun)是(shi)行星減(jian)速(su)器(qi)的(de)高(gao)效(xiao)傳動，還是(shi)諧波減(jian)速(su)器(qi)的(de)精(jing)確控制，亦或(huo)是(shi)蝸輪蝸桿減(jian)速(su)器(qi)的(de)穩定(ding)性能，它們都在各自的(de)領域中展現出(chu)了無與倫比(bi)的(de)優勢。在全球(qiu)制造業轉(zhuan)(zhuan)型(xing)升級(ji)的(de)大背景(jing)下(xia)，機器(qi)人精(jing)密減(jian)速(su)器(qi)市(shi)場正面臨著前所(suo)未有的(de)發展機遇和挑戰。

齒輪(lun)產業實(shi)現從傳統工業領域額定驅動轉變(bian)為剛柔耦合(he)爆發驅動

齒輪傳動(dong)作為機(ji)(ji)械傳動(dong)的(de)(de)(de)主要(yao)零部(bu)件，擁有高(gao)質(zhi)量齒輪對(dui)于機(ji)(ji)械傳動(dong)的(de)(de)(de)平(ping)穩性起到非常大(da)的(de)(de)(de)作用，因(yin)此(ci)(ci)要(yao)精雕細琢機(ji)(ji)械傳動(dong)之(zhi)極(ji)致(zhi)，研發新(xin)設(she)備(bei)、新(xin)技術、新(xin)材料，助力(li)(li)中國(guo)工業。2024年(nian)以來，我國(guo)實施“大(da)規模設(she)備(bei)更新(xin)”既是(shi)培育新(xin)質(zhi)生(sheng)產力(li)(li)的(de)(de)(de)基(ji)礎，也(ye)是(shi)推動(dong)產業煥新(xin)升級(ji)的(de)(de)(de)重要(yao)途經。陜西理工大(da)學教授(shou)魏偉鋒認為，理想(xiang)的(de)(de)(de)齒輪與現實的(de)(de)(de)齒輪之(zhi)間存在制造誤(wu)差，因(yin)此(ci)(ci)要(yao)拉近理想(xiang)與現實的(de)(de)(de)距離(li)。

齒輪作為機械設備中的關鍵傳動元件，其性能要求越來越高。特別是在高速、高精度、低噪音等應用領域，齒輪的質量和性能直接關系到設備的運行穩定性和可靠性。因此，高速低噪齒輪的精密磨削技術成為了現代制造技術中的一項重要研究內容。重慶大學高端裝備機械傳動全國重點實驗室二級教授李國龍認為，高速低噪齒輪的精密磨削技術通過不斷優化磨削工藝、選擇合適的磨削設備和砂輪、控(kong)制熱(re)變(bian)形和振動(dong)等(deng)措施，可(ke)以實現齒輪(lun)的(de)高效、高精(jing)度、低噪音磨削。寶雞艾必希精(jing)密(mi)工(gong)具(ju)有(you)限公司(si)總經理陳占(zhan)波對中國工(gong)業報記者表示，我(wo)國齒輪(lun)行業與國外相比，材料(liao)和工(gong)藝(yi)都跟不上。“由于國內用(yong)戶圖(tu)價格便(bian)宜，導致(zhi)齒輪(lun)行業即使(shi)有(you)技術，也(ye)沒有(you)市場(chang)。”陳占(zhan)波說。

在汽(qi)車行業(ye)，齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)屬于汽(qi)車傳動(dong)(dong)(dong)(dong)核心(xin)(xin)零部件(jian)，如果失(shi)效將會喪(sang)失(shi)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)的(de)(de)力(li)矩傳遞功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)，汽(qi)車就不能(neng)(neng)(neng)正常行駛(shi)。但值(zhi)得注意的(de)(de)是(shi)，新能(neng)(neng)(neng)源汽(qi)車車型(xing)每年一個(ge)或多個(ge)車型(xing)更新迭代，而(er)且(qie)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)小、多品種，要求新能(neng)(neng)(neng)源汽(qi)車齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)產品性能(neng)(neng)(neng)動(dong)(dong)(dong)(dong)心(xin)(xin)、價(jia)格貼(tie)心(xin)(xin)、質量(liang)放心(xin)(xin)，目前齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)制造商(shang)正在積極分析齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)加工(gong)精度(du)的(de)(de)影響因素，以此提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)的(de)(de)質量(liang)。西安交通大學教授、博士(shi)生導(dao)師毛世民分析，我國電動(dong)(dong)(dong)(dong)汽(qi)車發展趨(qu)勢是(shi)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)安全、高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)性能(neng)(neng)(neng)、低電耗、低成本、小尺寸、輕量(liang)化(hua)，而(er)電動(dong)(dong)(dong)(dong)汽(qi)車電驅動(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)統(tong)要求高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)度(du)集成、高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)功(gong)(gong)率(lv)密度(du)、高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)散熱效率(lv)、高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)峰值(zhi)扭矩、高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)效率(lv)、低噪音、高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)壓、高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)速等，齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)傳動(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)統(tong)就必須(xu)達到高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)速度(du)、低噪音、低成本、高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)可(ke)靠(kao)、高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)功(gong)(gong)率(lv)密度(du)。

事(shi)實上，新能源汽車(che)機械結(jie)構較為簡單(dan)，省卻(que)了傳統汽車(che)復(fu)雜(za)的降噪音措施(shi)，將降噪音關注點轉(zhuan)為為數不多的機械傳動部件(jian)。過去幾年，電動汽車(che)與(yu)機器人是兩大“風(feng)口”，未來仍(reng)將是產業(ye)(ye)重點，但是機器人概念上被炒(chao)作，技術難度(du)被低(di)估(gu)，商(shang)業(ye)(ye)價值被高估(gu)。