在如今的市場中，齒輪分為直齒、斜齒、人字齒等品種。雖然人們日常不常見到齒輪，但它們與大家的生活息息相關，交通工具、生產加工 …… 它們幾乎覆蓋各個方面。

　　近日，通過一年多的研發，揚州大學團隊在輪齒上加上了弧度，從而發明出了一款平面螺旋齒線圓柱齒輪，它的壽命更長、生產加工時間更短，可以直接替換日常所用的傳統齒輪，將來可用于汽車、高鐵等多處。3 月 30 日，現代快報記者對研發團隊進行了采訪。

　　這個科研團隊是由揚州大學機械工程學院的 6 名師生組成的。此前，團隊老師宋愛平總結出幾種在用的傳統齒輪的優缺點發現：直齒傳動性能較差、斜齒傳動存在軸向分力、人字齒加工復雜，并且它們安裝和加工誤差，易導致斷齒。


　　在此之前，曾有人提出過廣義的弧齒圓柱齒輪概念，對此，宋愛平老師也進行過研究，但加工成本高、精度難提升等原因，使得這條路并不可行。不過，這也給他帶來了思路：在齒輪的輪齒上加上弧度，可以有效提高其承載能力，使其壽命加長。原有的理念行不通，那就進行研發改造。2021 年底，由宋愛平帶領的科研團隊組建了起來，開始研究如何往輪齒上 " 加弧度 "。

　　" 我們用給輪齒‘加弧度’的理念在電腦上對加工方法進行模擬仿真，得出一種理論上的新齒輪。" 團隊成員蔣凱佳介紹，經過數十次的失敗、總結，最終得到了模擬結果：新齒輪的齒面分為凹齒面與凸齒面，看上去就是帶有弧度的樣子，這能有效降低斷齒的可能性。根據其齒線特征，團隊將其命名為平面螺旋齒線圓柱齒輪。

　　理論通過了，接下來就是要將這種齒輪從電腦中 " 拿 " 出來。可沒有制造該齒輪的機床怎么辦?這可難不倒學習機械工程的師生。他們對現有的機床進行了改造，加上了定制道具、定制系統等。


　　終于，近日，這款齒輪的鑄鐵實體被制造了出來。大家驚喜地發現，齒輪不但實現了模擬時的高壽命，還比同等尺寸的傳統齒輪滾齒加工效率高出了 4 到 5 倍，且質量非常好，光潔度也高。

　　" 它可以用在汽車變速箱、高鐵傳動齒輪箱里面，并且可以直接替換傳統齒輪。" 蔣凱佳介紹，目前，團隊可以實現 20mm 至 4m 直徑的平面螺旋齒線圓柱齒輪的制造加工。

　　現代快報記者了解到，該項發明已經申請了 6 項專利。同時，團隊還在對其精度的提高進行研究和實驗。