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本文主要阐述风电齿轮中行星轮加工工艺及加工设备的维护与保养，因此具有相当的重要性与现实性。
关键词：
齿轮加工方法与流程；
铣齿加工工艺；
加工设备维护与保养
Abstract
Inthemodernindustrialproductionprocess,mechanicalprocessingisespeciallyimportant."
11thfive-yearplan"
andafteralongerperiodoftime,Chinawilldeveloplarge-scale,cleanandefficientpowerequipment.Millionkilowattnuclearpowerunits,largehydroturbineandthepumped-storageunit,ultrasupercriticalthermalpowerunit,gas-steamcombinedcyclepowerplantandpowergeneratingwindsareemphasis.Etc.Moreimportantly,theseindustrialdevelopmentisnotonlythemarketcapacityandchangesofmetalprocessingtechniquesandmethodsorwillbringarevolution.Withthehighestattentionbythewindgeneratorgearbox,forexample,gearboxisanimportantmechanicalcomponents,itsmainfunctionistorotorinthefunctionofwindpowergeneratoranditstogetthecorrespondingspeed.Duetothehighinstallation,etcFengKouChuwilderness,beach,irregularchange,changetothewindloadandstrongwind,theimpactofheatandcold,andextremetemperaturehastheinfluence,togetherwiththenaturalenvironmentoftrafficinconvenience,gearboxinstalledinthenarrowspace,oncethemalfunction,verydifficult,sotorepairitsreliabilityandservicelifethangeneralmachineryareputforwardhigherrequest.Forexample,inadditiontothematerialrequirementsunderthestateofconventionalmechanicalperformance,stillshouldhavelowtemperatureconditionofcoldresistanceproperties,suchasbrittleandaxialpartsofgeartransmissionpower,becauseofitsextremelystrictrequirementsandtheroleofmaterialandstructuredesign,thegeneralsituationinforginggearblankconditionspermit,withinthescopeoftheUSESofthewholeintheformofforgings.RimWhentheaddendumcirclediametergearin2times,becausethetrunniongearandtheconnectionbetweentheaxialshaft,oftenintheformofgearismade.Sincethegearprocessingusingthemachineiswidespreadphenomenonwithmaturetechnologyandapplicationprocess,especiallyinmassproductionequipment,whichembodiesthevalueofthemostobvious.Ofcourse,thealternativetoemergeinendlessly,suchaswillrollteethandtypicalmachiningways,suchastheturning,milling,drillingorcombinedwithlowcost,processingspeedisfaster,butstillnotadapttotherequirementofmassproductionnow,canserveasaneffectivesupplement.
Thispaperexpoundsthegearaxiswindinprocessingandprocessingequipmentmaintenance,soitisquitetheimportanceandpractical.
Keywords:
gearprocessingmethodsandprocesses,Gearshaftofprocessing,thecareandmaintenanceoftheequipment
第一章概述
1.1现代工业中风电产业的发展趋势
风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。
其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×
109MW，其中可利用的风能为2×
107MW，比地球风力发电上可开发利用的水能总量还要大10倍。
风很早就被人们利用--主要风是一种潜力很大的新能源，人们也许还记得，十八世纪初，横扫英法两国的一次狂暴大风，吹毁了四百座风力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多条帆船，并有数千人受到伤害，二十五万株大树连根拔起。
仅就拔树一事而论，风在数秒钟内就发出了一千万马力（即750万千瓦；
一马力等于0．75千瓦）的功率!
有人估计过，地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦，几乎是现在全世界水力发电量的10倍。
目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。
因此，国内外都很重视利用风力来发电，开发新能源。
1900年，一个名叫RobertHermannPfauter的人在德国的凯姆尼茨Chemnitz创建了一家名为HermannPfauter的机床厂。
在此之前三年，即1897年，这位创始人获得了一项辉煌的专利发明，这就是利用差动机构加工直齿轮、斜齿轮蜗轮的万能滚齿机。
日后的滚齿机就是从这个基础上发展起来的，这项发明的原理至今仍然行之有效。
在齿轮加工技术领域里的进展，以及差动技术在齿轮加工中的应用，演绎出了多种多样的齿轮加工机床和加工工艺。
其中之一就是滚齿成形，滚齿加工齿轮成形本身是一项粗加工成型齿轮工艺。
风电产业强劲的发展势头吸引了众多传统能源、电力和金融公司的目光。
近年来，GE、ABB、西门子、壳牌、BP、AES、佛罗里达电力与照明公司（FPL）、Bridgepoint、Allianz、EnglefieldCapital及Babcock&
Brown等跨国公司和机构相继进入风电行业。
风电设备自主化作为《装备制造业调整和振兴规划》的重中之重，可以预计国家未来会在这一领域投入巨大的资金等支持。
虽然随着外资巨头的疯狂涌入，竞争将更为激烈，甚至一部分企业将面临被市场淘汰的危险，但依靠我国亟待开发巨大的风电市场容量以及国家和地方政府政策的大力扶持，我国风电设备产业的前景将无比美好。
若能在龙头企业的带动下，突破核心技术的壁垒，国内企业与海外巨头分庭抗礼甚至占据绝大部分市场份额也只是时间问题。
作为最接近商业化的新型可再生能源，近年来我国风电产业发展速度超乎寻常。
来自中国可再生能源学会风能专业委员会的数据显示，我国风电装机容量已连续五年实现翻番。
截至2008年底，我国风电装机容量累计约1215.3万千瓦，提前两年实现可再生能源“十一五”规划中2010年风力发电装机容量1000万千瓦的目标，同时超过印度，成为全球第四大风电市场。
国家发改委能源研究所高级顾问周凤起曾说：
2009年我国新增风电装机容量预计只有800万到900万千瓦之间，而目前我国70家风电设备制造企业的前四家，产能就已达到1200万千瓦。
“中国的制造业比较注重产业化，这个特点在风电设备制造领域尤其突出。
”金风科技董事长兼首席执行官武钢告诉记者，与欧洲风电产业起步较早的国家相比，我国在风机设计和制造的基础领域比较薄弱，即便能拥有自己的产权，但很难掌握核心技术。
一些企业片面追求高速成长、高速发展，而忽视了自主创新和基础性研究实验。
“中国风电产业发展势头强劲，整机制造门槛不高，企业只要购买生产许可证和零部件，很快就可以生产出产品。
企业在生产过程中却频频出现质量问题，比如齿轮箱、主轴、液压缸出现问题，电机元件损坏问题等等。
”周凤起说，风电机组的运行条件是在野外能工作20到25年不出事故，如果质量不过关，就会使国内风机产品失去买家信任，进而失去市场。
全球风能理事会的最新报告（全球风能理事会，2008）预测，到2012年，全球风电市场将增长155%，总装机容量将达到240.3GW。
这表明在未来5年内，风电装机容量将增加146.2GW，相当于投资1800亿欧元（2770亿美元，2007年汇率）。
届时，风电的发电量将达到500TWh（2007年为200TWh），占全球发电总量的3%（2007年为1%）左右。
预计从2007年的20GW增加到2012年的36.1GW，平均增长率为12.4%。
考虑到过去5年中市场年平均增长率为24.7%，如果没有供应紧张的情况，未来的增幅还将继续扩大，供应链的持续紧张将在很大程度上限制未来2年的市场增长。
这个问题将在2010年得到解决，再加上海上风电的发展，市场增长率有望在接下来的10年里回升。
到2010年，中国将成为全球最大的风电市场。
这一发展是以中国风电市场中快速增加的国内生产商数量为基础的，这些国内生产商为大规模风电项目提供国产风电机组。
截止到2007年底，中国已经有40多家本土制造商，占据国内56%的新增市场份额，2006年时则仅占41%。
中国将跃升为亚洲风电的领军者，与此同时，印度也将出现持续增长，日本、韩国等其他地区也将为亚洲风电发展作出贡献。
到2012年，欧洲市场的风电年装机量将下降到世界第3位（10.3GW），第2位为北美（10.5GW）。
德国和西班牙仍将引领欧洲的风电市场，但是其影响力将有所削减，因为有一大批国家正在赶追上来。
1.2对我国齿轮加工及其产业发展的基本看法
2003年以前，我国风电产业处于示范和产业化发展初期。
2003年以后，我国风电产业进入规模化和国产化阶段。
随着风电政策逐渐明朗，风电成本显著下降，以及在可能推行可再生能源配额制的压力下，许多企业纷纷跑马圈地，其中大型国有电力能源企业在风电场建设方面表现最为活跃。
风电装机容量连续4年翻番，2008年风电累安装量达到1221万千瓦，位居亚洲第一，世界第四。
在市场的旺盛需求下，风机设备供不应求，甚至出现排队订购风机的现象。
只要风机生产出来就不愁没有销路，生产商因此赚的盆满钵满。
在高额利润的刺激下，许多企业扎堆进入风电制造业。
据统计，2009年初，我国从事风电整机生产的企业数量就多达70家。
风电并网难主要体现在两个方面。
一方面，风电装机增长速度快（《可再生能源中长期发展规划》中规划2010年我国风电累计装机容量是500万千瓦，但是2007年累计装机容量就超过了600万千瓦！
），由于没有将电网建设同风电场建设统一协调规划，造成目前许多地处偏远的风电场远离电网。
如果将高压电网延伸至风电场，则需要高昂的建设费用；
另一方面，由于风电具有间歇性和波动性，大规模风电并网会对电网安全性和稳定性构成威胁。
此外由于在收购风电过程中，电网企业也不是既得利益者，缺乏积极性。
风电装机量将持续较快增长
2009年7月，国家发改委公布的《关于完善风力发电上网电价政策的通知》规定，按风能资源状况和工程建设条件，将全国分为四类风能资源区，相应制定风电标杆上网电价。
四类资源区风电标杆电价水平分别为每千瓦时0.51元、0.54元、0.58元和0.61元。
固定电价使新建风电场可以基本保证盈利。
2011年3月17日，中国可再生能源学会风能专业委员会正式公布《2010中国风电装机容量统计》。
2010年中国新增风电装机容量18927.99兆瓦，累计风电装机容量44733.29兆瓦，双居全球第一位。
风机生产领域将“大浪淘沙”
如果按照2020年我国风电累计装机容量为1～1.5亿千瓦计算，那么以后平均每年市场对风机的需求量约有1000万千瓦左右。
目前，华锐、金风科技、运达以及东汽等几家企业的产能就基本可以满足市场的需求。
这就意味着将会有一大批缺乏核心技术优势和成本优势的企业出局。
此外，为了在竞争中取得优势，风机制造商也会千方百计提高自身自主创新能力，降低成本。
发展新能源替代化石能源是未来发展趋势，但是在不同历史发展时期发展的侧重点应当有所不同。
现阶段，中国新能源战略开始把大力发展风力发电设为重点。
按照国家规划，未来15年，全国风力发电装机容量将达到2000万至3000万千瓦。
以每千瓦装机容量设备投资7000元计算，根据《风能世界》杂志发布，未来风电设备市场将高达1400亿元至2100亿元。
中国风力等新能源发电行业的发展前景十分广阔，预计未来很长一段时间都将保持高速发展，同时盈利能力也将随着技术的逐渐成熟稳步提升。
2009年该行业的利润总额将保持高速增长，经过2009年的高速增长，预计2010、2011年增速会稍有回落，但增长速度也将达到60%以上。
风电发展到目前阶段，其性价比正在形成与煤电、水电的竞争优势。
风电的优势在于：
能力每增加一倍，成本就下降15%，近几年世界风电增长一直保持在30%以上。
随着中国风电装机的国产化和发电的规模化，风电成本可望再降。
因此风电开始成为越来越多投资者的逐金之地。
1.3对我国齿轮加工企业的发展构想
1.3.1战略考虑
我国是制造大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，即要掌握先进制造核心技术，否则在新一轮国际产业结构调整中，我国制造业将进一步"
空芯"
。
我们以资源、环境、市场为代价，交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际"
加工中心"
和"
组装中心"
，而非掌握核心技术的制造中心的地位，这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。
我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题，首先从社会安全看，因为制造业是我国就业人口最多的行业，制造业发展不仅可提高人民的生活水平，而且还可缓解我国就业的压力，保障社会的稳定；
其次从国防安全看，西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质，对我国实现禁运和限制，"
东芝事件"
考克斯报告"
就是最好的例证。
1.3.2发展策略
从我国基本国情的角度出发，以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向，以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标，用系统的方法，选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容，实现制造装备业的跨跃式发展。
强调市场需求为导向，即以数控终端产品为主，以整机（如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等）带动数控产业的发展。
重点解决数控系统和相关功能部件（数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等）的可靠性和生产规模问题。
没有规模就不会有高可靠性的产品；
没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品；
当然，没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。
在竞争前数控技术方面，强调创新，强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品，为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。
第二章齿轮加工类型、原理及工艺
2.1齿轮的相关参数
2.1.1齿轮的基本参数
如图2-1所示为齿轮的一部分，常见的各部分名称是：
（1）.齿顶圆（addendumcircle）──过所有轮齿顶端的圆，其半径用ra表示。
（2）.齿根圆（dedendumcircle）──过所有齿槽底部的圆，其半径用rf表示。
（3）.基圆（basecircle）──形成渐开线齿廓的圆，其半径用rb表示。
（4）.分度圆（standardpitchcircle）──位于轮齿的中部，是设计、制造的基准圆，其半径用r表示。
（5）.齿顶高（addendum）──齿顶圆与分度圆之间的径向距离，其长度用ha表示。
图2-1
（6）.齿根高（dedendum）──齿根圆与分度圆之间的径向距离，其长度用hf表示。
（7）.全齿高──齿顶圆与齿根圆之间的径向距离，其长度用h表示，且h=ha+hf。
（8）.齿厚（tooththickness）──每个轮齿在某一个圆上的圆周弧长。
不同圆周上的齿厚不同，在半径为rk的圆上，齿厚用sk表示；
在半径为r的分度圆上，齿厚用s表示。
（9）.齿槽宽（toothspace）──相邻两个齿间在某一个圆上的齿槽的圆周弧长。
不同圆周上的齿槽宽不同，在半径为rk的圆上，齿槽宽用ek表示；
在半径为r的分度圆上，齿槽宽用e表示。
（10）.齿距（circularpitch）（或称周节）──相邻两个轮齿同侧齿廓之间在某一个圆上对应点的的圆周弧长。
不同圆周上的齿距不同，在半径为rk的圆上，齿距用pk表示，显然有pk=sk+ek；
在半径为r的分度圆上，齿距用p表示，同样p=s+e。
若为标准齿轮，则有s=e=
（11）.法向齿距（normbasepitch）──相邻两个轮齿同侧齿廓之间在法线方向上的距离，用pn表示。
由渐开线特性可知：
pn=pb（基圆齿距）。
模数m是设计和制造齿轮的重要参数。
不同模数的齿轮要用不同的刀具来加工制造。
为了便于设计和加工，模数数值已标准化，其数值如表2-2所示。
表2-1齿轮模数标准系列（摘录GB/T1357-1987）
第一系列
0.1，0.12，0.15，0.2，0.25，0.3，0.4，0.5，0.6，0.8
1， 1.25，1.5，2，2.5，3，4，5，6， 8
10，12， 16，20， 25， 32，40，50
第二系列
0.35，0.7，0.9，1.75，2.25，2.75，（3.25），3.5，（3.75），4.5
5.5，（6.5），7，9，（11），14，18，22，28，（30）
36，45
注：
本表适用于直齿及斜齿圆柱齿轮，对斜齿圆柱齿轮是指法面模数。
选用模数时应优先选用第一系列，括号内的数值尽可能不用。
2.1.2各部分间的尺寸运算
标准直齿圆柱齿轮各部分的尺寸与模数有一定的关系，计算公式如表2-3。
表2-2标准直齿圆柱齿轮轮齿各部分的尺寸计算
名称
符号
公式
分度圆直径
d
d＝mz
齿顶圆直径
da
da＝d+2 ha＝m（z+2）
齿根圆直径
df
df＝d+2 hf＝m（z-2.5）
齿顶高
ha
ha＝m
齿根高
hf
hf＝1.25m
全齿高
h
h＝ha+hf=2.25m
中心距
a
a＝m∕2（z1+z2）
齿距
p
P=πm
斜齿轮基本参数及运算
法面参数:
（垂直于螺旋线方向所作的截面称为法面）
端面参数:
（垂直于齿轮轴线方向所作的截面称为端面）
法面参数与端面参数的换算关系
标准参数---------用滚齿法加工的斜齿轮,其法面参数是标准值,即:
法面摸数mn符合国家规定的标准摸数系列表（GB/T1357-87）
1）法面压力角：
2）法面齿顶高系数：
3）法面顶隙系数：
2）端面参数计算--------在计算斜齿轮的几何尺寸时,常需用到的端面参数是:
图2-2斜齿圆柱齿轮端法面压力角的图形关系
端面模数:
端面压力角:
端面齿顶高数:
端面顶隙系数:
3）斜齿轮的标准中心距公式：
由此可知,在设计斜齿轮传动时,可以用改变螺旋角β的办法来调节中心距的大小,使得凑中心距有多了一条途径。
2.2齿轮加工的的类型及分类
2.2.1齿轮加工方法有成形法和展成法两种基本加工类型
成形法：
用与被加工齿轮齿槽形状相符的成形
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