长寿命低噪声高精度行星排关键技术及应用

     行星排是机械传动系统的核心基础零部件,广泛应用于军民用车辆、工程机械等。国内行星排研发和产业化技术滞后于传动总成技术,车辆自动传动领域所需的长寿命、低噪声、高精度行星排长期依赖国外,突破行星排设计制造技术是实现我国机械传动系统基础零部件自主可控的关键。
    在国家工业强基工程、国家自然科学基金、国家科技支撑计划、国家技改等项目的支持下,完成单位历经十年产学研用深度合作,突破了行星排高强度长寿命设计技术、低噪声减振设计技术和高精度制造工艺,研制开发了长寿命低噪声高精度行星排系列化产品,并实现了大批量生产。主要创新成果如下:
    1、针对行星排高强度长寿命设计难题,提出了齿根和齿顶修形新方法,有效提升了行星排齿轮的强度和微点蚀损伤;提出了高转速行星排滚针轴承高强度设计方法,解决了滚针轴承的失效问题;发明了基于自动传动液物化特性的按需主动精准润滑技术,实现了行星排的精准润滑。
    2、针对多路径多工况行星排耦合振动和噪声技术难题,提出了多路径功率传递的行星排耦合振动分析方法,实现了多路径多工况下行星排宏观参数和微观参数的最优设计;提出了主客观融合的声品质评价方法,制定了行星排构型变速器批量生产的振动噪声测试标准。
    3、针对行星排高精度制造难题,发明了新的齿圈和行星架制造工艺方法,实现了齿圈和行星架加工过程闭环控制,保证了产品的制造精度和合格率;发明了基于单/双啮行星排齿轮啮合质量和基于启动扭矩的行星排总成装配质量在线检测方法,实现了对行星排制造和装配质量一致性控制。
    项目开发的行星排寿命比国外同类产品高25%,噪声低2dB,效率高0.5个百分点,一次性下线合格率达到99.8%。
    项目获发明专利38项,发表SCI等论文18篇,制定行业标准2项,企业标准49项。
    项目建成了年产45万件的行星排智能柔性生产线和重载行星排智能制造生产线,项目产品为乘用车自动变速器和履带装甲车辆液力综合传动装置配套,已应用在一汽轿车、奇瑞汽车等多家自主品牌车企的15款整车和多款轮式/履带装甲车辆型号上,实现销售收入2.3733亿元,新增利润2251万元,新增利税1500万元。项目研究成果军民融合,形成了行星排总成正向设计开发流程,建立了完善的行星排知识产权和标准规范体系,填补了国内空白,经济和社会效益显著。