第一節(jié) 行業(yè) 發(fā)展趨勢
一、 市場發(fā)展 趨勢
(一)齒輪 行業(yè) 市場發(fā)展 趨勢
看起來并不起眼,但它卻是工業(yè)設(shè)備重要的組成部分。我國齒輪 行業(yè) 基本由三部分組成,即工業(yè)齒輪、齒輪和齒輪裝備。其中,車輛齒輪的市場份額達到60%;工業(yè)齒輪由工業(yè)、專用、特種齒輪構(gòu)成,其市場份額分別為18%、12%、8%;齒輪裝備占市場份額的2%。十五期間,齒輪 行業(yè) 總產(chǎn)值由250億元增長到500億元,平均增長速度接近20%,五年間上升一倍,排名世界第四,銷售規(guī)模上億元企業(yè)超過50家, 行業(yè) 集中度明顯提高。目前在齒輪 行業(yè) 五大類產(chǎn)品、幾百個系列、幾千種產(chǎn)品中,出現(xiàn)一大批具有國際先進水平的產(chǎn)品。2006年齒輪 行業(yè) 的年產(chǎn)值是590億元,其中,車輛齒輪所占比例高達2/3。汽車工業(yè)的帶動是齒輪發(fā)展的重要支撐。
齒輪量十分巨大,每輛汽車有20余個大小不等的齒輪。多為用20CRMNTI制成,只有少量高級轎車傳動齒輪是用制成,所以齒輪鋼是與汽車、輪船、機械等同步增長。此外,機電產(chǎn)品出口帶動齒輪的需求。近年來,機電產(chǎn)品出口每年遞增30%以上,齒輪的消費量約有25%以上的增幅。特殊、專用齒輪傳動的市場也很大,如非圓齒輪、齒輪、小模數(shù)齒輪等,對齒輪鋼的需求量同樣不小。
由此看來,年內(nèi)由于終端有效需求的繼續(xù)釋放,支撐齒輪鋼市場平穩(wěn)運行,價格較為堅挺。
隨著齒輪工業(yè)日趨成熟,以及齒輪下游 行業(yè) ,如汽車工業(yè)的持續(xù)發(fā)展,我國齒輪業(yè)在2008-2010年的產(chǎn)值將接近1000億元,在世界排名保三爭二,2011至2015年,力爭世界排名保二爭一。
(二)我國軸承市場未來增長趨勢
我國軸承 行業(yè) 國內(nèi)供需總量在2005年分別達到60億套、52億套,1998~2005年之間我國軸承 行業(yè) 總產(chǎn)量以及國內(nèi)需求總量的年均增長率分別達到19.6%、22.5%??梢钥闯?,我國軸承 行業(yè) 呈現(xiàn)了快速穩(wěn)定的增長態(tài)勢。
結(jié)合未來我國國民經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)定增長預期,以及一系列重大工程的相繼開工建設(shè),我們認為,我國軸承 行業(yè) 存在巨大的市場機會,主要依據(jù)有:
(1)我國國民經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的預期樂觀,2006年作為“十一五”的開局之年,GDP呈現(xiàn)了強勢的增長,增長幅度超過了10%。國民經(jīng)濟的傳導機制必然對軸承的下游 行業(yè) 如機械、汽車等 行業(yè) 產(chǎn)生巨大的拉動作用,間接刺激軸承市場容量的增長。
(2)從洛軸收購的結(jié)局看,在河南省政府2007年1月15日召開的一次會議上,該省的明星國企永城煤電集團公司被最終確定為洛軸的接盤者??梢钥闯觯瑹o論是國家相關(guān)部門還是地方政府,均對軸承 行業(yè) 的優(yōu)勢企業(yè)實施了不同程度的保護,結(jié)合“十一五”軸承 行業(yè) 規(guī)劃 的發(fā)展重點,未來國內(nèi)軸承 行業(yè) 必然得到政府的大力扶持,尤其是 行業(yè) 部分原有的領(lǐng)先企業(yè)。在政府鼓勵扶持的背景下,我國軸承 行業(yè) 必然迎來更好的發(fā)展。
(3)根據(jù)“十一五”軸承 行業(yè) 規(guī)劃 發(fā)展目標,我國軸承 行業(yè) 總產(chǎn)量在2010年將達到80億套左右,顯然,與現(xiàn)有的產(chǎn)量相比,仍然存在巨大的增長空間。
二、技術(shù)開發(fā)方向
(一)齒輪 行業(yè)
國際上,齒輪裝置正沿著小型化、高速化、標準化方向發(fā)展特殊齒輪的應(yīng)用、行星齒輪裝置的發(fā)展、低振動、低噪聲齒輪裝置的研制是齒輪設(shè)計方面的一些特點為達到齒輪裝置小型化目的,可以提高現(xiàn)有漸開線齒輪的承載推力。各國普遍采用硬齒面技術(shù),提高硬度以縮小裝置的尺寸;也可應(yīng)用以圓弧齒輪為代表的特殊齒形。英法合作研制的艦載直升飛機主傳動系統(tǒng)采用圓弧齒輪后,使減速器高度大為降低。隨著船舶動力由中速柴油機代替的趨勢,在大型船上采用大功率行星齒輪裝置確有成效;現(xiàn)在冶金、礦山、水泥一軋機等大型傳動裝置中,行星齒輪以其體積小、同軸性好、效率高的優(yōu)點而應(yīng)用愈來愈多。
(1)齒輪制造工藝
齒輪制造工藝的發(fā)展很大程度上表現(xiàn)在精度等級與生產(chǎn)效率的提高自七十年代以來各種齒輪的制造精度,普遍提高一級左右有的甚至2~3級一般低速齒輪精度由過去的8~9級提高到7~8級。機床齒輪由6~8級提高到4~6級軋機齒輪由7~8級提高到5~6級。對于模數(shù)不大的中小規(guī)格齒輪,由于高性能滾齒機的開發(fā),加上刀具材料的改善,滾齒效率有了顯著提高。采用多頭滾刀,在大進給且條件下,可達到的切削速度為90m/s。如用超硬滾刀加工模數(shù)3 左右的調(diào)質(zhì)鋼齒輪,切削過度可達200m/s提高插齒效率,要受到插齒機刀具往復運動機構(gòu)的限制。最近在開發(fā)采用刀具卸載,使用靜壓軸承,增強刀架與立柱剛性等新結(jié)構(gòu)后,效率有明顯提高。新型插齒機的沖程數(shù)可達到2000次/分。
(2)齒輪用鋼
齒輪用鋼的發(fā)展趨勢;一是含Cr,Ni,Mo的低合金鋼;二是硼鋼;三是碳氮共滲用鋼;四是易切削鋼。由于我國缺乏Ni、Cr,常用 20CrMnTi滲碳鋼或用含硼加稀土鋼。重型機械常用18CrMnNiMo滲碳鋼或中碳合金鋼。機床 行業(yè) 食用40Cr,38CrMoAl等鋼以及高速齒輪用25Cr2MoV鋼進行氮化。
(3)信息化趨勢
人們利用計算機能對各種可能的設(shè)計方實進行計算、 分析 和比較,并通過優(yōu)選,取得較為理想的結(jié)果例如在 分析 齒面接觸區(qū),求嚙合線與相對速度夾角中,對彈流潤滑計算以及幾何參數(shù)計算等方面編制了程序。還有,在齒輪修形計算與齒輪承載能力計算方面都編有程序我國已編制了GB3480-83漸開線圓柱齒輪承載能力計算標準的程序軟件,供生產(chǎn)應(yīng)用在齒輪加工方面,可以利用計算機控制整個切齒過程使制造質(zhì)量穩(wěn)定可靠目前,國內(nèi)在 研究 應(yīng)用微機對弧齒錐齒輪的切齒調(diào)整卡進行計算,可對加工偏差及時調(diào)整使齒面接觸達到比較理想的位置,并大大提高了工效。此外,根據(jù)數(shù)控原理,應(yīng)用微機對環(huán)面蝸桿螺旋齒面進行拋物線修形,已經(jīng)應(yīng)用于生產(chǎn)。雖然這方面的工作在國內(nèi)還處于起步階段,但它對提高齒輪制造質(zhì)量和技術(shù)水平具有重要意義。
(二)軸承 行業(yè)
軸承的汽車市場需求
2006年中國成為世界上最大的乘用車生產(chǎn)國(產(chǎn)量超過600萬),與之相關(guān)的齒輪箱和傳動系統(tǒng)發(fā)展亦十分迅速。當前中國軸承工業(yè)正面臨著巨大的機遇,同時也是不小的挑戰(zhàn)。軸承應(yīng)用設(shè)計需要同時滿足中國新一代齒輪箱產(chǎn)品OEMs (原始設(shè)備制造商) 與國際市場的雙方面需求。
風力電機軸承的需求與挑戰(zhàn)
風力電機仍是一個相對年輕的工業(yè),它借鑒了許多工業(yè)齒輪箱的設(shè)計方法和實踐,然而,風力電機的獨特要求和加載條件與傳統(tǒng)工業(yè)應(yīng)用完全不同,風電變速箱失效最多是由軸承造成的,占到19%。這是由于風力發(fā)電機常年在野外工作,工況條件比較惡劣,溫度、濕度和軸承載荷變化很大,風速最高可達23m/s,有沖擊載荷,因此容易失效。風力發(fā)電機用軸承主要包括:偏航軸承總成(660PME047)、風葉主軸軸承(24044CC)、變速器軸承、發(fā)電機軸承等,軸承的結(jié)構(gòu)形式主要有四點接觸球軸承、交叉滾子軸承、圓柱滾子軸承、調(diào)心滾子軸承、深溝球軸承等。其中大型偏航軸承總成和風葉主軸軸承技術(shù)難度較大。
軸承應(yīng)用中 分析 與設(shè)計所涉及到的方法與流程
由于中國的OEMs 承擔了新一代齒輪箱及傳動系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù),他們將尋求在軸承應(yīng)用 分析 和軸承設(shè)計方面與軸承制造廠商展開緊密合作。由于這些齒輪箱和傳動系統(tǒng)都是初始設(shè)計,軸承廠商必須開展詳盡的應(yīng)用 分析 與設(shè)計工作。同時,新的設(shè)計將涉及到一系列新的概念,設(shè)計團隊也需要快速的響應(yīng)。新的應(yīng)用更復雜要求更高,需要技術(shù)上的更新?lián)Q代。為了在這種環(huán)境中獲得競爭優(yōu)勢,軸承廠商不能只在價格上競爭,更要在技術(shù)上展開競爭。軸承工業(yè)需要采用類似于西歐和其他具有先進軸承工業(yè)的國家和地區(qū)所采用的方法和流程。
(三)傳動技術(shù)發(fā)展趨勢
現(xiàn)代傳動技術(shù)是機電工業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)。它主要包括機械傳動技術(shù)、流體傳動技術(shù)和電氣傳動技術(shù)。本文主要介紹機械與流體傳動技術(shù),其中流體傳動技術(shù)主要包括利用流體(液體和氣體)壓力和液體動能進行能量傳遞的液壓、氣動和液力傳動技術(shù)?,F(xiàn)代傳動技術(shù)主要承擔能量傳遞、改變運動形態(tài)、實現(xiàn)對能量的分配和控制、保證傳動精度和效率等功能,它是機電產(chǎn)品向高速化、自動化、高效率、高精度、高可靠性、輕量化、多樣化方向發(fā)展的不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)之一。
(1)地位和作用
作為現(xiàn)代傳動技術(shù)的基礎(chǔ)的基礎(chǔ)產(chǎn)品、如機械傳動及電傳動產(chǎn)品、軸承及液壓、氣動、液力傳動產(chǎn)品等在國民經(jīng)濟和國防建設(shè)中的地位和作用十分重要。
1.1基礎(chǔ)產(chǎn)品的發(fā)展決定機電產(chǎn)品性能的提高
1.2基礎(chǔ)產(chǎn)品是最大限度滿足機電產(chǎn)品實現(xiàn)功能多樣化的必要條件
1.3基礎(chǔ)產(chǎn)品是完成重大工程項目、重大技術(shù)裝備的基本保證
1.4基礎(chǔ)產(chǎn)品是機電產(chǎn)品和重大工程項目(裝備)可靠性的保證
1.5基礎(chǔ)產(chǎn)品是實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化、尤其是工業(yè)自動化不可缺少的重要手段,作為基礎(chǔ)產(chǎn)品重要組成部分的液壓與氣動件和系統(tǒng)更具重要性
1.6世界各國都重視發(fā)展基礎(chǔ)產(chǎn)品
(2)國外先進水平與發(fā)展趨勢
近年來,國外傳動技術(shù)由于廣泛應(yīng)用了高新技術(shù)成果,如微電子技術(shù),計算機技術(shù),傳感技術(shù),現(xiàn)代控制技術(shù),先進制造技術(shù),摩擦磨損技術(shù)及新材料等,使基礎(chǔ)產(chǎn)品在水平、品種及擴展應(yīng)用領(lǐng)域方面都有很大提高和發(fā)展,其主要發(fā)展趨勢如下。
2.1液壓傳動與控制技術(shù)
•節(jié)省能耗,提高效率
•用AC電機或變頻電機驅(qū)動定量泵
•發(fā)展機電一體化元件和系統(tǒng)
•發(fā)展具有比例閥的耐污染和伺服閥高精度、高頻響的直動型電液控制閥。
•發(fā)展內(nèi)置電子系統(tǒng)的電液伺服比例元件、電磁閥、液壓定位油缸等。
•重視環(huán)保
•適應(yīng)主機機電一體化的需要
•應(yīng)用現(xiàn)代控制技術(shù),提高電液壓自動控制系統(tǒng)的性能
•大力發(fā)展水壓系統(tǒng)和元件,擴大其應(yīng)用領(lǐng)域。
2.2氣動傳動與控制技術(shù)
•向輕量化、小型化和低能耗方向發(fā)展
•執(zhí)行元件多樣化
•與電子技術(shù)結(jié)合發(fā)展氣動伺服系統(tǒng),智能化元件、閥島及總線連接系統(tǒng)。
•向高速、高頻、高壽命和高可靠性方向發(fā)展
•普遍采用無油潤滑
•新材料、新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用
•便于保養(yǎng)和維護
2.3液力調(diào)速傳動技術(shù)
調(diào)速型液力偶合器向大功率高速方向發(fā)展,國外已生產(chǎn)功率為6000~10000kw,速度為6000r/min的產(chǎn)品,廣泛用于大型火力電站的鍋爐給水系統(tǒng),高爐送風機等,可節(jié)能20%以上。液粘調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展較快,它采用電液比例壓力閥式和離心式調(diào)壓閥來改變主動和從動摩擦片間隙的壓緊力,從而調(diào)節(jié)從動軸的輸出轉(zhuǎn)數(shù),用在大型風機和水泵上可節(jié)能20%。新開發(fā)的液壓調(diào)速變矩器可以得到很大的能容變化范圍。國外液力傳動調(diào)速系統(tǒng)廣泛與計算機相結(jié)合,根據(jù)工況變化自動改變轉(zhuǎn)數(shù)。應(yīng)用計算機技術(shù)優(yōu)化葉輪參數(shù)以提高傳動效率。
2.4運動系統(tǒng)和元件(軸承,滾珠絲杠等)
軸承在總體水平提高的基礎(chǔ)上,向三高方向發(fā)展,即高速度、高精度、高性能方向發(fā)展。
滾珠絲杠、滾動導軌等產(chǎn)品向高速、高精度方向發(fā)展。
2.5齒輪傳動
•高速重載齒輪向高參數(shù)、高壽命方向發(fā)展
•汽車齒輪采用現(xiàn)代化制造工藝,使精度提高,噪聲減小。
•通用齒輪向成套化方向發(fā)展,各種型式齒輪箱得到廣泛應(yīng)用。
•齒輪傳動和其他類型傳動相結(jié)合
(3)現(xiàn)狀和差距
我國基礎(chǔ)產(chǎn)品工業(yè)已形成門類齊全、有一定生產(chǎn)能力和技術(shù)水平的生產(chǎn)科研體系。尤其是近十年來基礎(chǔ)產(chǎn)品工業(yè)得到國家支持,裝備水平有所提高,目前已能生產(chǎn)品種規(guī)格齊全的產(chǎn)品,已能為汽車、工程機械、農(nóng)業(yè)機械、機床、塑機、冶金礦山、發(fā)電設(shè)備、石油化工、鐵路、船舶、港口、輕工、電子、醫(yī)藥以及國防工業(yè)提供品種基本齊全的產(chǎn)品。通過科研攻關(guān)和產(chǎn)學研結(jié)合,在液壓伺服比例系統(tǒng)和元件、氣動控制系統(tǒng)、大功率調(diào)速型液力偶合器、高速齒輪、汽車和鐵路軸承、精密主軸軸承等方面有所突破,不少成果已用于生產(chǎn)。在產(chǎn)品CAD和CAT、仿真技術(shù)、自動控制理論應(yīng)用、齒輪及軸承降噪、海水及水壓傳動等方面已取得可喜的進展,并得到廣泛應(yīng)用。
近年來,在國內(nèi)建立了不少獨資、合資企業(yè),在提高我國 行業(yè) 技術(shù)水平的同時,為主機提供了急需的高性能和高水平產(chǎn)品,填補了國內(nèi)空白。雖然取得上述成果,但和目前國內(nèi)的需求和國外先進水平相比還有較大差距。
3.1產(chǎn)品趨同化、構(gòu)成不合理
3.2產(chǎn)品性能低、可靠性差
3.3產(chǎn)品創(chuàng)新和自我開發(fā)能力弱,自行設(shè)計水平低
(4)幾點建議
1.根據(jù)國內(nèi)市場需求,依靠科技進步,不斷調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。
2.適應(yīng)國際傳動技術(shù)產(chǎn)品工業(yè)向國際化發(fā)展趨向,對現(xiàn)有國內(nèi)企業(yè)進行改組、合并,使企業(yè)開發(fā)能力,裝備能力、管理水平和服務(wù)水平不斷提高,以保持一定的競爭能力。
3.不斷提高企業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)能力和創(chuàng)新能力,加強產(chǎn)學研結(jié)合,充分利用高等院校的科研開發(fā)人力資源,發(fā)展有自主產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品和技術(shù)。
4.完善質(zhì)保體系,不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量,尤其是產(chǎn)品可靠性,提高產(chǎn)品知名度,創(chuàng)立名牌。
5.針對產(chǎn)品品種發(fā)展和保證產(chǎn)品質(zhì)量的需求,有計劃地進行技術(shù)改造、設(shè)備更新。
(5)急需發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)
1.液壓傳動與控制系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù),如負荷傳感技術(shù)、新型節(jié)能系統(tǒng)和元件。
2.機電一體化技術(shù)及IT技術(shù)的應(yīng)用高精度、高頻響電液、電氣伺服比例系統(tǒng)和元件,液粘調(diào)速器速度控制技術(shù)。數(shù)字液壓、氣動系統(tǒng)和元件,直動型電液控制元件。
3.液壓系統(tǒng)及污染控制技術(shù)。
4.無泄漏液壓系統(tǒng)和元件。
5.水壓傳動與控制技術(shù)。
6.高速重載齒輪傳動設(shè)計與制造技術(shù)。
7.高速鐵路軸承設(shè)計制造技術(shù)。
8.高速、高精度機床主軸軸承設(shè)計與制造技術(shù)。
9.各種傳動系統(tǒng)降噪和增壽技術(shù)。
10.特種傳動技術(shù)(諧波傳動、機械無級變速等)。
11.先進設(shè)計技術(shù),如計算機輔助設(shè)計與試驗,仿真技術(shù)。
12.大型傳動系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)。
13.現(xiàn)代制造技術(shù)的應(yīng)用 研究 ,如表面處理技術(shù),計算機輔助制造技術(shù)、潤滑技術(shù)。
第二節(jié) 2008-2010年軸承、齒輪、傳動和驅(qū)動部件制造市場預測
一、2008-2010年 行業(yè) 工業(yè)總產(chǎn)值預測
2008-2010年軸承、齒輪、傳動和驅(qū)動部件制造 行業(yè) 工業(yè)總產(chǎn)值預測
單位:千元
二、2008-2010年 行業(yè) 銷售收入預測
2008-2010年軸承、齒輪、傳動和驅(qū)動部件制造 行業(yè) 銷售收入預測
單位:千元
三、2008-2010年 行業(yè) 利潤總額預測
2008-2010年軸承、齒輪、傳動和驅(qū)動部件制造 行業(yè) 利潤總額預測
單位:千元
四、2008-2010年 行業(yè) 總資產(chǎn)預測
2008-2010年軸承、齒輪、傳動和驅(qū)動部件制造 行業(yè) 總資產(chǎn)預測
單位:千元
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