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機械零部件鏈條、鏈輪產品技術發展前景
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如何盡快擴大品種,攻克技術難關,提升經濟增長質量,步入鏈傳動“生產強國”的軌道是值得深入探索和研究的。本文從技術角度,淺談鏈傳動產品技術發展前景。

1、加強科研基礎工作全面提升技術創新能力

近年來,國內外在鏈條的疲勞性能方面做了大量的試驗研究工作,對于指導產品設計與制造無疑發揮了重要的作用。同時,也注意到了對鏈條的疲勞壽命分布規律的研究,但限于多種原因,這些研究工作不夠深入和系統,而對疲勞斷口的分析,特別是對疲勞斷口的微觀分析遠遠不足,對疲勞斷裂過程中裂紋萌生、微觀裂紋擴展、宏觀裂紋擴展、斷裂失效的機理及其動態全貌觀察了解甚少,而斷口的失效分析,對于檢驗和指導產品設計與制造工藝是至關重要的一環。當然,斷口分析不應僅限于鏈板零件的疲勞斷裂,也應包括滾子、套筒自零件的小能量多種疲勞破裂。事實上,國內同行已開始認識到疲勞壽命分析規律與斷口分析的重要性,并在不同層面上啟動了這方面的研究工作,而建立典型的疲勞斷口圖譜應是行業內一個重要的基礎性工作。

磨損機制及其失效機理的研究對于打造名牌鏈條產品是至關重要的,磨損歷來是鏈條產品最重要而又最易察覺到的關鍵技術指標之一。近年來,國內已開始了滾子鏈、齒形鏈磨損失效機理的研究,微觀分析了鏈條的磨粒磨損、疲勞磨損、粘著磨損等主要磨損機制,探討了接觸疲勞裂紋的生成、擴展與剝落的動態過程以及循環硬化與循環軟化特性。隨著市場對鏈條產品耐磨性能的要求不斷提高(ε<1),全面系統地研究滾子鏈、套筒鏈、齒形鏈以及特殊工況使用的鏈條等眾多產品的磨損特性勢在必行。作為一種技術發展趨勢,開展高速、沖擊、變速、變載、粉塵、腐蝕等嚴酷服役條件下的磨損機制及其失效機理的研究,并探討耐磨性提高的重要途徑將是一個具有實用價值的關鍵技術和創新工程。

對于高速鏈傳動噪聲的重要性,行業內已早有認識,但相應的研究與測試工作一直沒有進展,究其原因,首先是行業內沒有相關的標準和檢驗規范,而要想提出鏈傳動噪聲的評價指標和測試方法,沒有堅實的前期研究基礎作為支撐也是很難實現的;其次,科學的噪聲測試環境和測試條件也限制了這方面工作的開展。當前,已有不少鏈條產品,如:汽車發動機正時鏈、機油泵鏈、變速箱傳動鏈、摩托車發動機正時鏈等已逐漸引入了噪聲評價指標,從而拉動了行業對這一市場需求技術策略的產生。應該指出,噪聲的測試與研究不能僅限于鏈傳動系統的瞬時噪聲值,而是應該對鏈傳動系統的瞬態信號或非穩態信息的噪聲頻譜進行實時分析,研究其噪聲的頻率一時間的動態特性,尋求產生噪聲的根源和降低噪聲的措施,從而在此基礎上提出相關的評價標準和檢驗規范,而這一研究工作首先由高速套筒滾子鏈傳動和高速齒形鏈傳動起步,將具有重要的指導意義。

另外,在鏈傳動嚙合機理上應開展務實的基礎技術研究,如對目前國際上應用在高精機械傳動上的Hy-Vo的鏈條以及派生出的Hy-Vo嚙合鏈,(在同一掛鏈條中既能實現外接觸又可內接觸)、Hy-Vo多節距擺銷鏈(在同一掛鏈條中有兩種節距尺寸)等新型鏈條的嚙合原理及其設計方法。

2、新產品的開發

隨著市場需求的變化,鏈條產品系列呈現了多元化趨勢,在普通型,加重型的基礎上,派生出一系列輕窄型產品,變異出帶O形密封圈自潤滑的系列產品以及彈簧滾子、金屬與橡膠混裝滾子的低噪聲系列產品;

鏈條節距除向大、小節距兩端延伸外,還在小節距范圍內插入了新的節距,使小節距分布更密,更適用于不同工況的傳動,呈現了“個性化”特征;在尺寸相同的條件下,派生出一系列不同疲勞強度、不同拉伸強度,甚至不同磨損性能的變異產品;在服役工況產品,出現了耐高溫、耐腐蝕、耐粉塵、耐強力磨損以及適于輸送各種物料結構型式的產品;在材料應用方面,除黑色金屬材料(包括不銹鋼材料)外,非金屬材料的應用亦日漸廣泛如工程塑料、橡膠,還有復合材料等;在嚙合機制上,打破了非共軛傳動一統天下,準共軛傳動和共軛傳動的新型鏈條嚙合原理及其設計方法的研究已基本實現產業化需求。

3、工藝技術

3.1沖壓技術

鏈條產品的模具和其技術發展的重點,應該根據需要量大、技術含量高、代表發展方向,同時還必須是目前已有一定基礎,是有條件,有可能經過努力發展起來的。為此,發展前景,可以從下面幾個方面考慮。

(1)精密模具:多工位級進模和精沖模代表了沖模高新技術的主要發展方向,這類模具精度要求和壽命要求極高。這種模具在鏈條行業主要為制造汽車發動機用正時鏈、凸輪軸鏈、平衡軸鏈、機油泵鏈,自動變速器鏈,分動器鏈以及其它精密機械用高

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