汽車驅(qū)動(dòng)橋作為汽車的重要傳動(dòng)部件，直接決定著整車的承載能力和舒適度。隨著我國汽車發(fā)展的整體格局及市場需求變化的趨勢(shì)，國內(nèi)各大汽車廠商對(duì)驅(qū)動(dòng)橋也提出了更高的要求，螺旋錐齒輪作為汽車驅(qū)動(dòng)橋最重要的零件，它的技術(shù)和質(zhì)量水平直接影響了汽車的噪聲、平穩(wěn)性及使用壽命。
目前汽車驅(qū)動(dòng)橋螺旋錐齒輪的設(shè)計(jì)主要有圓弧漸縮齒(即收縮齒)和延伸外擺線等高齒(即等高齒)兩種齒制。很長時(shí)間，收縮齒在世界范圍內(nèi)以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)占領(lǐng)著市場，但格里森和奧立康公司推出六軸數(shù)控銑齒機(jī)床后市場格局開始發(fā)生變化。因其使得等高齒的設(shè)計(jì)計(jì)算和加工調(diào)整得到了很大的簡化，同時(shí)接觸區(qū)的調(diào)整也更加簡單和快捷，因此，等高齒在汽車行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛。目前等高齒被國外戴姆勒克萊斯勒、寶馬、美國車橋、美國阿文美馳、豐田、本田等汽車行業(yè)工廠廣泛應(yīng)用。
在國內(nèi)，早期由于受限于等高齒加工相關(guān)技術(shù)和銑齒機(jī)床只能加工收縮齒的情況，對(duì)等高齒的應(yīng)用并不廣泛。但是近幾年，等高齒越來越得到國內(nèi)齒輪生產(chǎn)廠商和主機(jī)生產(chǎn)商的認(rèn)可，等高齒在轎車、卡車、客車等各類驅(qū)動(dòng)橋中的應(yīng)用越來越廣泛。這一方面得益于對(duì)格里森和克林貝格銑齒設(shè)備的大量引進(jìn)，另一方面國內(nèi)機(jī)床企業(yè)對(duì)技術(shù)難題的攻克以及國內(nèi)銑齒機(jī)床技術(shù)的升級(jí)也直接促進(jìn)了等高齒應(yīng)用的發(fā)展。國內(nèi)市場對(duì)等高齒的認(rèn)可度也越來越高，當(dāng)下等高齒已經(jīng)成為行業(yè)技術(shù)升級(jí)的新熱點(diǎn)。
等高齒的特點(diǎn)及加工技術(shù)
由于等高齒是采用端面滾切法進(jìn)行加工，因而它有著更好的運(yùn)用性和抗沖擊載荷能力，更能滿足于汽車驅(qū)動(dòng)橋大轉(zhuǎn)速、大速比、低噪音、高平穩(wěn)性的要求。另外，同型號(hào)的等高齒與收縮齒相比，等高齒小輪彎曲強(qiáng)度可提高10%以上，大輪彎曲強(qiáng)度可提高14%以上，接觸疲勞壽命可提高30%，大大提高了齒輪的使用壽命。
盡管等高齒有著不可取代的優(yōu)勢(shì)，但是它在加工時(shí)，其接觸區(qū)敏感性太高，在相關(guān)件加工精度和裝配精度無法保證的情況下，需要反復(fù)調(diào)整。目前國際上比較先進(jìn)的等高齒計(jì)算與分析軟件有格里森的CAGE4 Win Software和克林貝格Kimos軟件。在國內(nèi)很長一段時(shí)間內(nèi)，等高齒調(diào)整計(jì)算分析軟件的缺位一直是國內(nèi)等高齒完全實(shí)現(xiàn)自主加工生產(chǎn)的硬傷。直至近幾年國內(nèi)才開始出現(xiàn)相關(guān)的計(jì)算分析軟件，其中中大創(chuàng)遠(yuǎn)的CY-DesignH等高齒設(shè)計(jì)計(jì)算分析軟件有著里程碑式的意義，它的騰空出世打破了國內(nèi)等高齒生產(chǎn)設(shè)備一直被國外廠家壟斷的局面。利用CY-DesignH等高齒設(shè)計(jì)計(jì)算分析軟件只需要輸入相關(guān)的參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)齒輪的設(shè)計(jì)，通過Ease off對(duì)齒長和齒高方向接觸區(qū)位置和鼓形量等進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)通過對(duì)一些給定參數(shù)的修正，即可加工出與設(shè)計(jì)完全一致的產(chǎn)品。
中大創(chuàng)遠(yuǎn)CY-DesignH軟件輸入?yún)?shù)可實(shí)現(xiàn)齒輪設(shè)計(jì)和加工
之后，中大創(chuàng)遠(yuǎn)對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了反復(fù)驗(yàn)證并進(jìn)行了推廣，成功實(shí)現(xiàn)了等高齒的產(chǎn)業(yè)化，目前，中大創(chuàng)遠(yuǎn)的客戶正在逐步增多。中大創(chuàng)遠(yuǎn)也是目前國內(nèi)首家掌握螺旋錐齒輪成套技術(shù)解決方案的企業(yè)。
等高齒的加工制造
延伸外擺線等高齒采用兩刀法加工，大輪和小輪兩個(gè)側(cè)面都是用一把刀同時(shí)加工，加工時(shí)采用兩臺(tái)機(jī)床為一組，一對(duì)齒輪僅需兩次裝卸，加工時(shí)間短，生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，這也是它得以越來越廣泛應(yīng)用的原因所在。
對(duì)等高齒進(jìn)行加工，切齒加工→齒形誤差測(cè)量→誤差反調(diào)修正→再次切齒的閉環(huán)制造模式必不可少。這對(duì)于格里森和克林貝格來說，擁有生產(chǎn)全套螺旋錐齒輪數(shù)字化閉環(huán)系統(tǒng)不是難事，但在很長一段時(shí)間內(nèi)這對(duì)國內(nèi)機(jī)床企業(yè)來說是一道不能逾越的鴻溝。經(jīng)過多年的探索和發(fā)展，才也有了能與國際品牌一比高下的能力，以中大創(chuàng)遠(yuǎn)為例，他的等高線閉環(huán)生產(chǎn)系統(tǒng)建立了齒輪設(shè)計(jì)、刀具、加工、分析的數(shù)據(jù)庫，保證了實(shí)際加工齒面與理論設(shè)計(jì)齒面的基本一致，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率，對(duì)于汽車齒輪行業(yè)大批量生產(chǎn)具有較高的實(shí)用價(jià)值。
中大創(chuàng)遠(yuǎn)等高齒生產(chǎn)線配置
發(fā)展至今,中大創(chuàng)遠(yuǎn)對(duì)于等高齒的加工采用國際最先進(jìn)的干切削技術(shù),典型產(chǎn)品有YKA2260、CY35C，其中YKA2260于2011年開始推向市場,該設(shè)備加工效率比上一代產(chǎn)品提高4-5倍，同時(shí)也是是一種高效、清潔、安全環(huán)保的切削技術(shù)。該設(shè)備也是我國首臺(tái)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的螺旋錐齒輪干切機(jī)床，是目前國內(nèi)加工效率最快，加工精度最高、能耗最低、性價(jià)比最好的高端螺旋錐齒輪數(shù)字化制造裝備。之前，國際上能提供該設(shè)備的廠商僅有格里森和克林貝格。
等高齒的發(fā)展方向
目前國內(nèi)等高齒的技術(shù)水平和加工設(shè)備已接近西方國家的先進(jìn)水平，加工齒輪的主要性能參數(shù)已經(jīng)達(dá)到甚至超越國際水平，而產(chǎn)品價(jià)格和維護(hù)價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國外品牌，雖然在制造工藝和測(cè)量技術(shù)還有一定的差距，但是通過持續(xù)的技術(shù)改造、加快對(duì)新工藝、新技術(shù)的研究和推廣、及時(shí)有效的服務(wù)與反饋、高附加值的技術(shù)體驗(yàn)，為齒輪加工行業(yè)客戶帶來了新的高性價(jià)比加工方案，也為實(shí)現(xiàn)由齒輪生產(chǎn)大國向齒輪強(qiáng)國的跨越帶來了新的機(jī)遇和發(fā)展空間。