2017-2022年中国汽车驱动桥市场发展现状及投资前景评估报告（目录）

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2017-2022年中国汽车驱动桥市场发展现状及投资前景评估报告（目录）

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现代汽车驱动桥主被动齿轮目前在我国有两种齿制，格里森制和奥利康制。格里森制的齿线是圆弧或近似圆弧，齿形收缩方式为渐缩，俗称弧齿锥齿轮或渐缩齿锥齿轮。奥利康制的齿线为延伸外摆线，齿形为等高，因此称延伸外摆线锥齿轮或等高齿锥齿轮。不管是哪种锥齿轮，若主被动轴线有偏置，又称准双曲面齿轮或双曲线齿轮。曾有人建议把格里森制锥齿轮和奥利康制锥齿轮统称弧齿锥齿轮，笔者认为不妥，只有“曲齿锥齿轮”才能包含格里森制锥齿轮和奥利康制锥齿轮。当然曲齿锥齿轮也包含克林贝尔格制锥齿轮，但这种锥齿轮在汽车驱动桥中很少使用。现代汽车驱动桥要求曲齿锥齿轮具有更高的承载能力和更好的乘坐舒适性。我国每年生产近两千万套曲齿锥齿轮，其中大多数是弧齿锥齿轮(包括配件)，是世界上最大的制造国。但是，目前国内齿轮行业多数企业制造装备和工艺水平落后，质量意识不强，中低端产品产能过剩，市场竞争日益激烈，利润率不断降低。而高端产品产能不足，大部分仍依赖进口，出口量很少。

我国汽车驱动桥曲齿锥齿轮大中型制造企业的产品主要与汽车驱动桥配套，小型制造企业生产的产品主要供应配件市场，也有部分产品供给特殊用途车辆驱动桥。汽车驱动桥曲齿锥齿轮制造企业产品分工明确，按照微型汽车驱动桥、中轻型汽车驱动桥、重型汽车驱动桥形成各自的供货渠道。微型汽车驱动桥配套的齿轮主要是五菱系列和长安系列，中轻型汽车驱动桥配套的主要有五十铃系列、北汽系列、江淮系列、霸道系列、瑞丰系列、哈弗系列、猎豹系列、金杯面包系列等，重型汽车驱动桥配套的主要是153系列、457系列、斯太尔系列、北奔系列、曼系列、460、485、498系列等产品。汽车驱动桥弧齿锥齿轮制造企业过去主要分布在汽车及其车桥制造企业周边，但近些年出现了两种新的发展势态，即产业集聚效应和集团产业链向下延伸。例如在山东，重型汽车驱动桥齿轮制造企业就有20多家，年产20万套齿轮的也有10家左右。近几年不少汽车集团和车桥制造企业为了得到高品质的曲齿锥齿轮，不惜重金进口先进的制造装备自行生产锥齿轮，例如青特集团、辽宁曙光、济南重汽集团等。

汽车驱动桥曲齿锥齿轮的加工技术主要分为两类:端面铣削法加工(FaceMilling)和端面滚齿法加工(FaceHobbing)，与其对应有两种齿制为格里森制和奥利康制。

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目前奥利康公司已和德国的克林贝尔格公司合并，强强联合，掌握着等高齿锥齿轮的成套加工技术。进入21世纪，美国的格里森公司也发展了自成体系的端面滚齿加工等高齿锥齿轮的技术，其开发的凤凰二代铣齿机既可以采用端面铣削法加工渐缩齿，也可采用端面滚齿法加工等高齿。

1制造技术现状

1．1切齿加工

对于格里森制弧齿锥齿轮的切齿加工，“五刀法”一直占据统治地位，大轮采用双面法加工，粗切、精切分开;小轮粗切时采用双面法加工，精切时采用单面法加工，即凸面精切、凹面精切在不同的机床上使用不同的刀盘、以不同的机床调整参数分别切齿加工。“五刀法”加工效率较低，齿轮的侧隙一致性难于控制。过去格里森制准双曲面齿轮的加工必须使用刀倾法，随着国产数控铣齿机的普及，许多企业使用变性法在国产四轴数控铣齿机上加工准双曲面齿轮，齿面接触区能够满足车桥制造企业的要求。近几年，在进口的六轴联动数控铣齿机上开始使用“两刀法”加工格里森制弧齿锥齿轮，与“五刀法”不同是粗精切在一台机床上使用同一刀盘加工，大轮和小轮都采用双面法切齿，这种方法也称全工序法。“两刀法”加工弧齿锥齿轮的齿面接触区控制要比五刀法复杂得多，对齿面加工设计提出更高的要求。目前只有少数企业使用该方法，但刀具消耗很大。为了节能环保，近几年不少企业在新购置的数控粗切机上采用干式粗切加工，不需要润滑油冷却，避免了冒烟对环境的污染，维护了操作者健康权利，改善了工厂的卫生状况。例如，山东丰润、青特众力、东营巨邦等的使用状况良好。

近几年我国进口的数控铣齿机床主要是美国格里森公司生产的凤凰Ⅱ代铣齿机和欧洲克林贝尔格公司生产的C系列铣齿机，推荐的加工方法都是“两刀法”。这种高效的加工方法在发达国家已经成功批量应用，刀具刃磨一次，可加工500件齿轮以上。但该方法在中国使用，就出现了问题:受国内齿坯材质杂质含量高和等温正火后齿坯硬度离散性大的影响，刀具刃磨周期很短，重型车辆驱动桥齿轮刀具刃磨后一般只能加工50件左右。格里森凤凰Ⅱ代铣齿机和克林贝尔格C系列铣齿机在中国采用“两刀法”加工存在严重的“水土不服”，已经严重影响到我国齿轮行业的健康发展。“两刀法”加工使用的刀具用“刀条”取代“刀齿”，必须配备专用的磨刀机和装刀机，每次刃磨后需重新涂层，以保证刀具的耐用度。粗切和精切使用同一刀盘，刀具磨损后虽然能切齿但齿面的粗糙度已达不到要求，需重新磨刀、涂层、装刀、调刀。由于磨刀、装刀效率很低，两台铣齿机需要一台昂贵的磨刀机和装刀机与其配套，涂层一次需要1000～2000元，导致齿轮的制造成本大幅度增加。目前“两刀法”只在少数企业使用。为了降低刀具消耗，笔者提出了“四刀法”，是一种高效、低耗加工弧齿锥齿轮的新方法，该方法利用国产数控铣齿机床和国产刀具完成大轮和小轮的粗切加工，有效减少了刀具的磨刀次数和涂层次数。粗精切分开的优势是:粗切加工在刚性较好的粗切机上进行，使用国产的刀具既降低了刀具消耗，又提高了加工效率;精切在进口的数控铣齿机上进行，即提高了齿轮的制造精度又延长了铣齿机的使用寿命。

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1．2等温正火

等温正火能优化齿坯内部组织，有效控制齿坯不同部位的硬度差和热处理变形，提供最佳的干切条件，从而减小渗碳淬火后齿轮的齿距误差和齿面误差。目前不少齿坯锻造企业已经购置了等温正火连续生产线，批量向齿轮制造企业供应经过等温正火的齿坯。

1．3被动齿轮内孔热后精加工

以前被动齿轮渗碳淬火后都采用内圆磨床磨削内孔，加工效率低。以原内孔找正，对操作者的技术水平要求高。现在很多企业已改用立车使用硬质合金刀具对热处理后的被动齿轮内孔进行精加工，用齿形模具自动找正，不仅加工效率高，还降低了对操作者的技术要求。

1．4强力喷丸

采用强力喷丸能使齿面产生压应力，提高齿轮弯曲疲劳寿命15%～30%左右。目前一些企业已经购置了强力喷丸设备，对于提高疲劳强度有明显作用。

1．5齿面误差检测

现在不少企业都购置了齿轮测量中心用于弧齿锥齿轮的齿面误差检测。但是多数企业只用来检测齿距误差，而根据齿面误差拓扑图反调机床并控制齿面偏差的较少。许多企业反映，拓扑图满足设计要求但齿面接触区不好。究其原因是不掌握齿面精细加工设计技术引起的，因为拓扑图只对加工调整参数“负责”。只有通过TCA、承载啮合仿真或虚拟制造技术设计的加工调整参数才能保证良好的齿面接触区。但是被动齿轮通过齿轮测量中心控制齿面误差是很简单的，能够取代标准齿轮保证主被动齿轮的互换性。

2制造技术发展趋势

2．1加工调整参数精细设计

现有齿面加工设计及修形方法是:基于局部共轭原理由大轮加工参数计算出小轮加工参数，经TCA分析，调整小轮预控参数或采取比例修正技术重新计算加工参数，该方法修形后的效果只能通过TCA分析得到，且过程较为繁琐。目前格里森公司和克林贝尔格公司研发了一种新的齿面修正技术:基于Easeoff的齿面拓扑修正技术。这种修形方法集成于格里森的CAGE软件和克林贝尔格的KIMOS软件。国内高校的学者也开发出相似的设计软件。该软件的修形方法相对于传统的修形方法不仅直观，而且避免了复杂的曲率和挠率计算，既可以用于采用端面铣削法加工的渐缩齿弧齿锥齿轮，也可以用于采用端面滚齿法加工等高齿锥齿轮。

Easeoff是两齿面相对几何拓扑形状的一个图形化表达，可显示出一对齿轮副中

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