微线段齿轮及其系列产品

微线段齿轮及其系列产品成果简介：齿轮传动装置是目前应用最广、用量最大的一种机械传动装置，在汽车、各种机床和生产线、家用电器、仪器仪表等等。可以说，只要是涉及运动的产品，基本上都要用到齿轮传动装置。目前来说，使用最多的齿轮还是渐开线齿轮。渐开线齿轮有很多优点，因此经久不衰，但它也有一些致命的弱点，如强度偏低、尺寸偏大等，不能满足科学技术发展的需要。最近十几年，科学技术突飞猛进，对齿轮传动的要求也不断提高，特别在高速重载和小型化两个方面尤为突出。这两方面的研究涉及的内容很多，就齿廓的设计而言，人们也做了大量工作，如50年代出现的圆弧齿轮，在小型化方面受到了极大地限制。在减速器产品上通过结构设计使这些方面有所改观，如新型的活齿减速器、少齿差减速器、RV减速器等，但也没从根本上解决问题。这种新齿轮有两大优点，其一是齿数可以做到3～4个齿。对于齿轮来说，在强度一定的情况下，齿轮的尺寸基本由齿数所决定。一般齿轮的最少齿数为17，经过变位处理也只能达到8～9个齿。如将齿数减少到4个齿，则尺寸可以减小一半以上。此外，也可以大大增加传动比。其二具有高承载能力。经理论分析可知，新型齿轮的接触强度和弯曲强度均是渐开线齿轮的3倍。我们用同样的材料、同样加工方法和同样的尺寸制作了这种新型齿轮和渐开线齿轮，对他们作了弯曲强度试验，试验表明，新型齿轮的弯曲强度比渐开线齿轮的高1倍以上。另外，新型齿轮传动的滑动系数小，耐磨性能显著提高。应用范围及市场经济效益分析：齿轮应用面非常广，目前全世界的齿轮工业值有几百亿美元。目前我国有上千家齿轮生产厂，其中专业齿轮厂家100多家，年度值2-20亿元的企业有10家，5000万元以上的有30多家。新型齿轮可以替代大部分齿轮产品，这里对几种主要的产品进行简单的分析。1、玩具用齿轮及其系列产品国内外玩具市场非常大，且越来越向智能化和可动化发展。对于可动的玩具，大部分需要用到齿轮及其系列产品。目前玩具中所用的齿轮减速装置减速比普遍偏小，造成必须用多级减速传动装置，进而造成体积过大和高成本。国内有一家著名大企业要开发智能玩具，计划年产50万只以上，结果因进口1只大减速比的减速器就需300多元而搁浅。如我们生产同样减速比的减速器，仅需10元左右。2、家电、仪器仪表的传动齿轮目前家电、仪器仪表中都用到大量的齿轮传动。因为要求尽量少占空间，它们中或多或少的存在寿命短、尺寸大等问题，特别是一塑料齿轮，常会发生断齿或轮齿磨损打滑的情况。如果用新型齿轮代替，可以在不增加成本的情况下解决上述问题，可将寿命提高一倍，尺寸大大减小，还可以节省材料、降低成本。3、汽车用齿轮及其变速箱汽车上用到大量的齿轮，小的如仪表内的齿轮、升降玻璃的齿轮、雨乱器的齿轮等，大的如发动机机前端的输出齿轮、变速箱齿轮、后桥齿轮等。汽车现在迫切需要减小传动部分的尺寸，以满足环保和降低成本等要求。除了后桥中的锥齿轮，其他齿轮均可以用新型齿轮替代，且在降低尺寸、提高寿命、降低成本等方面会起到很好的效果。4、减速装置在用到电机的地方，一般都需要用到减速器。我国每年有上百万台各种类型的齿轮减速箱出厂。在各种减速器中，以渐开线齿轮、蜗轮蜗杆和圆弧齿轮减速器居多。如果在这些装置中用新型齿轮代替渐开线齿轮和部分的蜗轮蜗杆与圆弧齿轮，将在节省材料、减小尺寸和增加机器的寿命等方面起到很大的作用。5、微型及小型机电装置目前微型、小型机电产品的研究是一个热门，但其进入实用非常缓慢，其中一个重要的问题就是齿轮传动装置的尺寸降不下来。在微型及小型机电装置中，电机的转速一般都很高，需要用小尺寸大传动经的齿轮减速装置。目前已有一些研究微型机器人和微型机械的研究单位对这种新型齿轮发生了兴趣。汽车门窗、冰箱密封条专用材料1.项目简介密封条专用料以通用塑料为基体树脂经改性而成，专门用于制备冰箱、冰柜等密封条；亦可用于制备汽车门窗、住宅门窗等密封条，取代传统的橡胶密封条，既提高生产效率，又大大降低成本。2、性能指标耐寒性能、弹性达到要求。3、生产条件（1）主要原材料：塑料原料及助剂国内均能采购（2）生产规模：1000吨/年，厂房面积：200m2（3）固定资产投资：30～50万元，主要设备：高速混合机、挤出机、造粒机。4、经济核算（以1000吨/年规模计算）(1)原料成本：6000～6500元/吨(2)售价：10000～11000元/吨(3)产值：1100万元/年(4)利润：～400万元/年增韧自润滑聚甲醛复合材料成果简介：在成核剂、增容剂的合成与筛选基础上,对国产聚甲醛树脂进行共混增韧改性,再添加减摩材料如聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯、硅油、石墨、二硫化钼等其中的一种或几种复合物，制得改性聚甲醛自润滑复合材料。该材料不仅具有良好的力学性能（拉伸、冲击、压溃等），而且具有优异的抗磨减摩和自润滑特性。它的摩擦系数0.10左右,磨痕宽度为2.0mm/60min。该产品可用作塑料轴承、塑料齿轮、金属-塑料复合材料以及其它需要自润滑特性的滑动件材料，在交通、通讯、仪器、电力、石油、建筑等领域，有广阔的市场前景。小型规模生产（以4人日产500~800公斤计），投资设备3~5万元；中型规模生产（以15人日产2000~3000公斤计），设备投资为20-25万元左右。厂房100~500m2，流动资金3~20万元。该产品技术获国家自然科学基金资助，并获安徽省自然科学三等奖。合作方式：技术转让，具体事宜面谈。氧化物基功能纳米结构制备与环保应用研究成果简介：1、纳米TiO2粉末制备与颗粒/晶粒度控制，纳米TiO2掺杂与结构。采用工艺优化控制纳米TiO2粉体的颗粒尺寸与比表面积。通过对该体系掺杂Fe3+、Ag+、Zn2+、Sn4+、W6+及Zn2+/Fe3+复合掺杂、修饰等处理，实现纳米结构组装，研究其组织结构。2、纳米TiO2薄膜制备及掺杂纳米TiO2粉体光催化活性与有机物降解。采用溶胶提拉法制备纳米TiO2薄膜，研究纳米TiO2薄膜的结构及其光催化与有机物降解活性。3、掺杂纳米TiO2薄膜及粉体降解工业废水的实验研究与中试。技术特点：本项目获得了单一晶粒尺寸为5-30nm的纳米TiO2粉体,平均颗粒尺寸为15nm，比表面为153.9m2/g。以甲基橙染料为模拟化合物进行日光下的光催化降解实验表明，TiO2功能纳米结构的光催化降解率达到96.35%。委托扬州市环境监视中心站采用本项目研制的掺杂纳米TiO2粉体对农药厂、化肥厂及造纸厂原水进行了太阳光下自然的光催化降解实验，结果表明，能有效降解工业废水中的COD、硝基苯和氨氮，并出具相关报告。本项目较为系统而深入地研究了掺杂纳米TiO2粉体和掺杂纳米TiO2薄膜制备工艺及颗粒/晶粒度控制，掺杂物及掺杂量对纳米TiO2光催化降解活性的影响，该研究国内尚未见报道。项目鉴定委员会认为该项目“在纳米TiO2粉体及薄膜的颗粒／晶粒度控制，复合掺杂纳米TiO2粉体和薄膜的制备及其光催化降解性能等方面达到国内领先水平”。课题组成员共发表学术论文16篇，其中SCI、EI检索11篇，指导完成硕士论文5部，申请国家发明专利1项。应用领域：本项目可进行技术转让方式，并成功应用在安徽丰乐农化有限公司、合肥市四星经济技术有限公司工业废水处理中，COD、氨氮的降解率提高到60%以上，氨氮的降解率70%以上，与传统的酶及生物降解废水相比，因节约成本、降低能耗等，每年新增经济效益110余万元以上一种新型铁碳合金材料－球状石墨铸钢1．成果简介：球状石墨铸钢是近年国外开始研究并成功投入应用的一种新型材料，它结束了人类须籍石墨化退火热处理才能获得石墨钢的历史，并为高碳低合金钢开拓了新的广阔应用前景。该成果在这一新材料的研究和应用方面填补了国内空白，并在组织性能工艺等方面达到（部分超过）了国际同类研究先进水平。球墨铸钢是通过对钢液变质处理而在铸造过程中就获得一定量的球状石墨组织及少量的硬质相，其成分为近共析或过共析，可根据服役对象采用不同的低合金化及基本成分调整。技术先进性：该成果通过机械工业部部级鉴定的结论为“…国内首创，达到国际先进水平。”并于1998年获原机械工业部“科技进步二等奖”。。1．优越的耐磨性，是传统低合金铸钢的3～5倍，是耐磨铜合金的10倍左右。2．强度高于传统低合金铸钢及球墨铸铁3．抗热裂及热疲劳能力显著优于传统低合金钢。4．良好的减振性及切削性。5．铸造性能比传统铸钢有所改善应用范围：球墨铸钢可取代传统铸钢、锻钢、青铜、和黄铜，用于生产要求高耐磨性和高强度的零部件。经济效益：若办年产1000吨规模的生产厂(设备投资60~80万元)，年产值达1200~1600万元,利润可达300~450万元。陶瓷刀具制造技术成果简介：国家科技攻关地方重大项目（国科发计字[1999]171号文，项目编号99-D049）、国家自然科学基金项目（No.59502002、No.50072003）和教育部骨干教师基金项目（No.GG-805-10359-1840）。应用领域与技术原理：应用于机械切削加工行业及相关行业。采用粉末冶金原理和方法（包括纳米粉分散及混合工艺）生产纳米TiN改性TiC基金属陶瓷车刀和铣刀刀片。配方上陶瓷相选择TiC等，以使材料具有高硬度、高耐磨性、高的耐氧化性；改性材料选用纳米TiN有利于改善强韧性和抗崩刃性。工艺上采用冷压成形技术，有利于大批量生产，降低成本，提高劳动生产率；选用真空烧结工艺，有利于制品提高致密度。成果的创造性与先进性：经国内外检索，用纳米TiN改性TiC基金属陶瓷刀具，属国际首创，达到国际先进水平，已申报国家新型发明专利一项（申请号021381615）。主要技术指标：纳米TiN改性TiC基金属陶瓷刀具与YG8、YT15硬质合金刀具相比，耐用度和使用寿命提高2倍以上，切削速度提高1倍以上。获奖情况：该项目2003年获安徽省科技进步二等奖（证书号：2002-2-R1）。市场分析及经济效益预测目前，日本刀具的三分之一采用金属陶瓷制造，美国和欧盟刀具的10%以上也是采用金属陶瓷制造。我国切削刀具主要采用WC-Co系硬质合金制造，年产量约4000吨；在Ti（C，N）基金属陶瓷的研究和生产方面还处于起步阶段。若我国切削刀具的10%采用纳米TiN改性TiC基金属陶瓷制造，则可形成年产值4.8亿元，利税2.06亿元以上，经济效益和社会效益十分显著。除了刀具生产企业可获得显著的经济效益处，刀具使用企业也可以通过提高切削效率，提高切削精度和降低刀具消耗而直接取得经济效益，生产应用前景广阔。由于刀具产品使用量大面广，市场应用前景广阔。投资投产条件：可根据不同企业的资产条件和生产规模进行相应的生产线设计和工艺设计。投资投产下限条件为人民币200万元。高铬、低铬合金磨球及衬板成果简介：该项目包括成分设计，模具设计（金属型），熔炼技术，铸型工艺等内容，适用于高铬铸铁和低合金铸磨球，采用铸型和空心微珠保温帽铸造工艺可以得到无缩口、缩松、组织致密的优质磨球，在提高抗磨性的同时提高工艺出品率。通过炉前变质处理可进一步提高磨球的韧性，降低破碎率。技术指标：1、废品率低，工艺出品率高达85%以上。2、硬度：HRC55-58（低铬）HRC60-63（高铬）3、冲击韧性：ak4N/cm2（低铬）ak7N/cm2（高铬）应用范围及市场分析：冶金、矿山、农机、建材等行业的碾碎机抗磨件。经济效益分析：年产1000吨铸铁件工厂年获利税占总产值的10-20%。接产条件具有冲天炉、电炉（高铬）、金属型、原材料、热处理炉等加工设备能力均可接产。设备投资约30-40万元。全自动二液灌封机成果简介：对家电行业、电子行业所用电路板，自动灌封树脂胶是十分重要的工艺。灌封的质量对电路板的工作可靠性起了至关重要的作用。此外，各种电气部件、汽车、摩托车部件及轴承、阀门也都需要进行胶体灌封。我所研制的全自动二液灌封机是集机-电-气于一体的高新技术产品，获安徽省科技进步奖，并获国家实用专利（专利号：ZL98252313.0）。该设备采用可编程控制器进行智能控制，具有工作可靠、操作方便、性能价格比高、便于维护维