[00973862]高性能重载行星齿轮传动装置关键技术与应用

行星齿轮传动装置作为大型矿用挖掘机、大型风力发电机等高端装备传递动力的关键核心部件。由于缺乏重载冲击、大变形条件下的重载齿轮传动装置动态设计理论与方法以及复杂变载荷下的抗疲劳制造工艺与技术，难以支撑重载行星齿轮传动装置研发，制约了国家高端装备研制。 该项目主要创新成果有： (1)揭示了复杂载荷下重载行星齿轮传动耦合动态特性，实现了行星齿轮传动动力学设计方法的理论创新。提出了适用于重载行星齿轮传动高效动力学建模新方法，建立了变载荷工况下重载行星齿轮装置耦合动力学模型，解决了重载冲击、大变形条件下行星齿轮传动装置多柔体系统动力学分析与设计技术难题。 (2)创新了重载行星齿轮传动装置高功率密度设计与减振降噪技术，开发出达到国际先进水平的重载行星齿轮传动装置。提出了一套由构型设计、齿面改形改性和传动参数与结构拓扑集成优化构成的重载行星齿轮传动装置高功率密度设计与减振降噪技术，实现了高功率密度设计与振动噪声抑制。 (3)攻克了复杂变载荷条件下重载行星齿轮传动装置的抗疲劳制造工艺与技术。揭示了冲击载荷下行星轮内孔表面疲劳损伤机理，创新了“多段脉冲渗碳+球化+淬/回火”热处理与非平衡磁控溅射技术制备涂层新工艺，提升了重载行星齿轮传动装置的疲劳寿命，解决了困扰重载行星齿轮传动行业多年的技术难题。 (4)研发出一系列重载行星齿轮传动高精度对齿和齿圈变形量控制装备，解决了批量化装配的瓶颈问题。发明了大型行星包对齿装置和行星齿轮传动轴向间隙调节方法及回转滚动支撑装置，开发出大型齿圈热处理变形控制的限形淬火控制法与变形控制装备，实现了大型行星齿轮高精度对齿和大型齿圈淬火变形量控制。 鉴定意见：整体国际先进水平、部分达到国际领先水平。 (1)研制的重载行星齿轮箱用于世界最大WK-75大型矿用挖掘机，研制出国内首台套高海拔、极低温、海陆两用5MW风电齿轮箱，替代进口并随整机出口； (2)研究成果推广应用到其它行业，提高了产品性能，促进了齿轮行业科技进步。三年累计新增销售额26.2亿元，新增利润1.41亿元，具有重大经济与社会效益。 获权PCT专利1项，发明专利8项；软著3项；论文44篇；专著1部；行业/企标4项。