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加热工艺分析指的是齿坯加热，是为齿坯锻造而进行的预工序；电感应加热由于加热温度较可控制，推荐采用；国内还有多数齿轮厂因为设备、成本等原因，采用煤气或天然气反射炉/箱式电炉/焦碳炉等加热方式，该加热方式缺点是加热温度不可控制，易产生欠火、过热、过烧、脱碳甚至齿坯熔化现象，这对齿轮加工是一大隐患；锻坯指的是齿坯锻造，推荐采用模锻；常用锻造设备有：模锻机、平锻机、楔横轧机；锻造过程中除注意前面所说锻造温度控制外，更主要的是锻造后齿坯的金属流线，控制金属流线对齿轮寿命有较大的改善；国内还有多数齿轮厂家因产量、成本及设备原因，常采用“自由锻+辗环锻“，造成锻造精度及锻坯金属流不符合技术要求。三、主要零部件的结构及工艺特点齿坯前处理是齿轮精度及质量的基础！正火/等温正火在齿坯锻造后，需对毛坯进行正火处理，以改善齿坯的切削性能。推荐采用等温正火。因为有部分齿轮材料如20CrMo、20CrMnTi等，在正火过程中由于冷却速度不同，造成毛坯硬度不均匀，部分区域硬度过高，引起切削困难。而等温正火能有效地消除贝氏体，转变成“铁素体+片状珠光体”，细化了晶粒，达到改善切削性能的要求。等温正火常用连续正火炉，工件在长条保温箱内，链条传动。齿坯加工齿坯加工是为后续齿形加工的基准，并必有较高的加工精度，较低的齿坯加工精度误差，是后续的粗切、甚至于精切都不能消除的。推荐采用加工中心切削，既保证加工精度，又保证加工效率和一定的柔性。国内有部分厂家采用仿形车或数控车；仿形车效率较高，但精度较低，数控车能保证一定的精度，但效率较低（主要是编程效率太低）。三、主要零部件的结构及工艺特点齿坯处理是齿轮精度及质量的基础！粗切齿仅分析格里森制齿齿轮切削由于切削余量较大，加工精度要求较高，一刀切削难以满足要求，一般都在精加工（精切削/或磨齿）以前安排一道粗切削工序。格里森制齿切削设备国内常用如下设备：天津产切齿机、俄罗斯切齿机、美国格里森切齿机，切齿机又分机械式切齿机和数控式切齿机；加工精度6级7级7~8级8级切齿机格里森凤凰机（数控）美国格里森切齿机（机）俄罗斯切齿机天津产切齿机数控式切齿机不仅加工精度高，而且生产效率高。数控切齿机有湿切机，也有干切机，干切机的效率及精度更高。精切齿精度效率机器成本齿轮材料刀具数控齿轮湿切机6级2~3只/小时600万左右常用常用数控齿轮干切机5~6级30~35只/小时800万左右特殊（材料纯度、热处理性能等）特殊（贵、加工困难、排屑要好）欧洲技术车桥多采用数控干切机对齿轮进行粗加工，虽然制造成本提高，但效率却大大提高（单套制造成本相对未有提高），同时由于精度较高，为热处理前后的两道磨削提供了保证。三、主要零部件的结构及工艺特点数控切削、干切削是提高齿轮加工精度及加工效率的重要手段！国内齿轮专业厂粗切齿常用：天津产机械切齿机，或俄罗斯机械切齿机，精切齿常用：美国格里林机械切齿机，少数采用数控切齿机（CNC）。虽然干切齿轮的效率及精度远远高于湿切齿轮，同时国内部分齿轮厂新购数控切齿机均带有干切功能（只需引进专用刀具及刀具加工设备），但是由于齿轮材料、热处理及成本的瓶颈，导致齿轮切削采用干切工艺在国内现实是暂不可行的。国内齿轮加工行业数控切齿设备（更别说数控齿轮干切机）还较少，主要是由于进口数控切齿机购机成本太高，但从齿轮加工效率、加工精度发展要求来分析，国内齿轮加工行业急待对现有的机械式切齿机进行数控国产化改造，这样虽不能大大提高齿轮加工精度，却能大大提高齿轮加工效率，同时成本提高不太多。国内已有多个齿轮厂从国外购进格里森机械切齿机（国外该机械切齿机正逐步淘汰），价格相对较低，刚下海运集装箱马上送到齿轮设备制造厂进行数控化改造，改造后的数控切齿机价格不到进口格里森凤凰机的1/4，是一个很经济的提升国内齿轮加工水平的捷径。三、主要零部件的结构及工艺特点格里森凤凰600HC铣齿机格里森凤凰116CNC铣齿机格里森切齿机压淬渗碳处理+渗碳的关键是渗碳炉的碳势、温度及时间控制。淬火的关键是在满足淬透、淬硬的要求下尽最大可能减少齿轮热处理变形:从动齿轮是薄壁大件，淬火过程中由于坯件冷热不均、结晶时内应力释放、自身重量影响等，避免不了从动齿轮变形，齿轮精度的大大降低。压淬也就是在从动齿轮淬火过程中，用一模型通过压力机床固定从动齿轮，限制齿轮热处理变形。压淬机床是任何研齿机、磨齿机所不能取代的核心设备。国内几个大型齿轮专业厂，如东风、一汽、溧齿等，均配有格里森压力淬床，能有效地控制从动齿轮淬火变形在0.05~0.1mm范围内，而不采用压淬的齿轮，变形量多大于0.2mm。齿轮行业渗碳设备：连续炉和箱式炉。连续炉有单排炉和双排炉，国产的有一汽产、二汽产，进口的有易卜森连续炉；箱式炉有国产的和进口爱协林箱式炉。齿轮行业压淬设备：国产压淬机床和进口格里森压淬机床。三、主要零部件的结构及工艺特点爱协林转底炉+压淬机双排渗碳炉易卜森连续炉减少和控制齿轮热处理变形是关键，关键之处在于压淬！抛丸抛丸目的：齿轮热处理后，齿轮表面有氧化皮需要通过抛丸去除；而齿轮热处理后残余内应力更需通过强力抛丸消除，并预一定的压应力，进一步强化齿轮强度。国内齿轮行业热处理后，都有进行抛丸处理的，但由于喷丸强度不足，属于清理性的抛丸，主要是为消除齿轮表面氧化皮，对消除齿轮内应力基本不起太大的效果，更别说预一定的压力。欧洲齿轮行业热处理后强力抛丸效果较好，同时也有这方面的专用设备。国内现有一汽车桥厂进口的英国强力喷丸机对齿轮热处理后进行抛丸，大大提高了齿轮寿命，东风车桥也正在进行这方面的研究。具研究，通过强力抛丸，表面最大压应力可达300MPa，有效层可达0.2~0.3mm，齿轮寿命可提高30%以上，也就是为满足同强度同寿命要求，强力抛丸处理的齿轮可比不强力抛丸规格（重量）减少10~20%左右。照片暂无三、主要零部件的结构及工艺特点强力抛丸是提高齿轮强度及寿命的重要方法！研齿/配对磨齿研齿/配对的目的：齿轮经热处理后，发生较大的变形，齿形、齿廓、齿轮精度都发生变化，齿轮啮合将不能按正确轨迹进行，有必要对相互配对的主、从动齿轮进行研磨配对加工，改善相互间啮合区域及精度，以减小噪声，达到正确传动。研齿必需配对使用，非配对的研齿，相对间精度无法保证，故研齿后，一定要对研后的主被动齿作配对标记，这就导致研齿后齿轮不能互换，在生产和维修过程中带来不利。磨齿的目的：通过格里森磨床，用专用砂轮对热后齿轮进行精加工，消除齿轮热后变形，进一步提高齿轮精度，改善啮合印痕及区域，降低啮合噪声。磨后的齿轮精度较高，主从动齿轮相互间可以互换。热后磨齿切削量一般控制在0.04~0.08范围内，过大的磨削量，磨齿精度不能保证，需进行两次磨削，是不可行的，而且过大的磨削，齿轮表面硬化层被过多加工掉，降低齿轮寿命，故齿轮热处理变形控制是磨齿的关键。设备效率精度设备成本热处理要求互换性强度齿轮价格研齿研齿机（国产研齿机、格里林研齿机、格里森数控研齿机）效率高于相应的磨齿机研齿精度低于磨齿精度热处理变形控制相对略松配对，不可互换较低1000~2000元/套磨齿磨齿机（国产磨齿机、格里森磨齿机、格里森数控磨齿机）3只/小时（数控）½只/小时（机械）格里森数控磨齿精度最高，达5~6级数控1200万/台（进口）数控300万/台（国产）热处理变形控制要求急严可互换（最好是同一热处理批次内）较高在研齿的基础上加2000元/套三、主要零部件的结构及工艺特点磨齿是提高齿轮精度、降低齿轮噪声、保证主/从动齿轮互换的重要手段！三、主要零部件的结构及工艺特点格里森数控磨齿机格里森数控研齿机干切齿粗磨削渗碳压淬抛丸精磨削欧洲技术齿轮加工工艺特点干切齿粗干切齿精渗碳压淬抛丸研齿北美技术齿轮加工工艺特点研齿控制的好（主要是齿轮材料和热处理），精度也能达到与磨齿相当，但成本却远远低于磨齿，这是北美齿轮采用切削、研齿的主要原因。欧洲齿轮主要是为了考虑降低齿轮啮合噪声及提高齿轮寿命，而多采用磨齿。正是由于研齿与磨齿各有优缺点，中国齿轮发展方向倒底是采用研齿还是磨齿，都一直争论而没有定论。国内有多个齿轮专业厂（如一汽、二汽、溧齿、飞船等）分阶段引进国际上最先进的价值上千万元的格里林数控磨齿机及相关磨刀和磨刀机，国内还是部分企业如，浙江恒友采用的是国产数控磨齿机（成本300万元/台），虽然国产设备不论是精度还是效率，均要低于进口格里森数控磨齿机，但从成本方面考虑，是个不错的选择。国内磨齿齿轮占齿轮总量还是太少，年产量大概在2万套左右，主要用于大型高档客车。三、主要零部件的结构及工艺特点磷化为了提高齿轮贮存防腐性能，为了避免齿轮早期胶合、磨损（主要是早期无油啮合胶合、磨损），多数齿轮厂对齿轮表面进行减磨磷化处理。但齿轮表面质量处理得当，也有部分企业不采用该工序，是允许的。齿轮检测在线检测主要是热前检验与热后检验，国内厂家多采用滚动检查机，检查主被齿的啮合痕迹与区域，对设备加工工艺参数及热处理参数进行调整。终检多数厂家均采用检测中心检测，主要检验热前产品及成品的齿形、齿节距等精度参数，是对设备加工工艺参数及热处理参数进行调整必备设备（每班次抽检，检验频度较小）。奔驰无滚动检查机，在线布置检测中心，按产品5~10%比例抽查，随时根据检查结果调整加工工艺参数。由于研究结果的变化，齿节距误差对齿轮寿命及噪声的影响比齿形误差更大，故新齿轮精度标准中，齿节距误差要求加严，而齿形误差有所放宽。齿轮检测设备：在线常用齿轮滚动检查机（国产、多数是内江产），检验室常用MδM检测中心（进口）三、主要零部件的结构及工艺特点美国MδM检测中心齿轮滚动检查机国内主、从动齿轮工艺特点分析结论齿轮工艺的目的：追求效率、精度、强度、成本完美结合；国内齿轮工艺基本与北美技术相似，与欧洲技术有所不同，但总体来说加工精度、加工效率远远低于国外齿轮行业；国内齿轮加工还是以研齿为主，磨齿由于成本较高，仅用于高档大客车；国内齿轮加工装备通过购进国外先进设备，是可以与国外同步的，但要使齿轮工艺质量水平正真达到国外水平，路还很长。走“重装备而轻工艺、轻技术”的路子，是不可能真正地赶超国外齿轮的先进水平的；现时国内齿轮工艺水平升级最主要的工作是齿轮材料研究及升级、热处理工艺研究及升级及机械切齿装备数控化改造；三、主要零部件的结构及工艺特点另外说明：主减总成结构全世界范围内是相同的，差别并不仅仅是齿轮的规格及制造工艺，与齿轮安装有关的壳体加工工艺及精度同样关键，如主减壳、轴承座、差壳、贯通壳、过桥箱等，这些壳体过去常用专机组成的生产线加工，现为保证加工精度，现多采用以加工中心组成的柔性生产线加工，关键壳体加工精度的提高，对齿轮寿命的必要保证；齿轮、车桥与整车关系特点分析：中重卡整车中重型驱动桥驱动桥齿轮中重卡整车中重型驱动桥驱动桥齿轮中重卡整车中重型驱动桥驱动桥齿轮欧洲技术关系北美技术关系国内技术多数关系三、主要零部件的结构及工艺特点欧洲技术驱动桥的寿命研究最好；平台化整合最好；齿轮技术工艺最先进；北美技术驱动桥相对欧洲略差，但至少能掌握车桥核心技术（齿轮）；国内大多数驱动桥不能掌握车桥核心技术（齿轮）、整车匹配工作被动落后；一汽二汽车桥与整车模式与欧洲相似，但齿轮技术水平与欧洲还有较大差距；国内其它齿轮厂或桥厂有尝试北美车桥模式，即驱动桥控制齿轮核技术，但由于多种原因，未成功；多点配套多点配套多点配套一对一配套欧洲技术整车、车桥与齿轮的关系是国内车桥发展的理想关系国内齿轮行业基本情况介绍排名厂家资源所属主要设备产品大系列主供方向生产能力1东风车桥齿轮东风车桥公司制齿设备Gleason设备为主（部分数控切齿和一台磨齿），部分国产天津设备；热处理设备以自制为主，部分Ipsen设备；轻、中、重主机螺旋伞齿轮70万套2一汽车桥齿轮一汽车桥公司制齿设备Gleason设备为主，部分奥利康设备；国产天津设备为辅，热处理设备以自制为主，部分Ipsen设备；轻、中、重主机螺旋伞齿轮50万套3江苏飞船齿轮独立供应商制齿设备Gleason设备为主（部分数控切齿和一台磨齿），部分国产天津设备；热处理设备以一