我和老伴张帮栋是1963年太原理工大学毕业，服从祖国分配到洛阳矿山机械研究所，后来厂所合并为洛阳矿山机器厂，就是目前的中信重工。工作至今，一晃半个多世纪了，我们十分有幸，在大学时是同班同学，工作以后是同行。老伴57年始终如一地搞齿轮加工设备、工艺、刀具，外号叫“刀具大王，老黄牛、齿轮传动的老专家”；而我一直在从事齿轮传动的设计、制造工作。我们多年一直与同行共同编写齿轮传动的工具书，其中由机械工业出版社出版发行的累计有30多套，算是给社会留了点财富，与我们的同行为我国的齿轮传动方方面面发挥余热。

回忆往事，我是幸运者，我有千言万语感激不尽，我遇到的同行里的朋友们，为我在这条道路上顺利前行铺平道路，使我们健康成长，让我们为中信重工在国内低速重载齿轮传动事业做出贡献。

我刚参加工作，领导让我到太原工学院（现在的太原理工大学）学习圆弧齿轮。在朱景梓教授主持下，郑州机械研究所的李 长春担任主讲老师，全国参加学习人员上百位，收获很大。返厂后立马将圆弧齿轮方面的理论应用在矿井提升机的设计、实验室试验和现场试验之中，同时也得到机械研究院在圆弧齿轮研究方面从原理到定义以及国际水平了如指掌的老知识分子丁淳的指导，我与我们的团队做了不少工作，于是这门新技术就在我们企业开花结果。

20世纪50至70年代主要是软齿面齿轮传动，大部分是采用渐开线齿轮，而圆弧齿轮属于学习“苏联老大哥”的新技术，通过翻译技术资料、查找图纸，在厂内制作了两台TF3-115圆弧齿轮减速器进行封闭式逐级加载负荷实验。试验结果，正、反向运转都通过了140h以上，减速器在转速720r/min下负荷通过了115kN·m(指输出轴传递转矩)，各级负荷的累积运转时间：低速轴大于140h，高速轴8.5×106次。减速器正、反方向运转都很平稳、无震动，噪声响度大部分在70～80dB，无明显的冲击声；机器各部温度正常（轴承温度40℃以下）；齿面接触良好，正、反向的试验负荷已分别达到相同尺寸渐开线齿轮ZL-115型减速器设计工作负荷的1.95倍，甚至到2.47倍，这表明承载能力的潜力很大。

工厂试验机实验结束后，紧接着在河南观音堂煤矿进行了工业试验，同样证明圆弧齿轮减速器同等条件下比渐开线齿轮承载能力高、体积小、质量轻。同时，在机械工业部的组织下做了工业鉴定，并且获得河南省科技进步二等奖。在各种条件都基本具备的基础上，我们开始在矿井提升机上采用圆弧齿轮传动的减速器系列。

那时只有几个系列的圆弧齿轮减速器，如下型号如下：

ZHLR-100、 115、 130、 150、 150【II型】、170、 170【II型】、170【III型】；

ZHD2R-120、140、 180 ；

ZHLR-100A、 115A、 130A、150A、 170A 。

先后累积设计了16个品种，几乎都是设计和生产同步进行。那时，我的工作担子非常重，担任主任设计师，需要对自己设计的每个产品的全过程负责，责任很大，同时还要给其他设计师图纸把关。整天考虑我的设计是否具有先进性和可靠性、世界有名、走在技术前沿、经得起实践和时间的考验。

从单台生产到批量生产的过程中，我们不仅在设计上下功夫，还尽量应用被国内外技术专家公认为非常有前景的生产技术。

我们在圆弧齿轮减速器系列设计时，非常重视几何参数的选择，如表1所示。

表1  减速器的规格参数

圆弧齿轮减速器与渐开线齿轮减速器，体积、质量、承载能力比较如表2所示。从表中可以看出，圆弧齿轮传动比渐开线齿轮传动，同样承载能力提高很大，充分发挥了自身的优点。

表2   举例说明圆弧齿轮和渐开线齿轮承载能力和质量比较

不过，圆弧齿轮也有它不足的地方，就是圆弧齿轮减速器对中心距误差特别敏感。

圆弧齿轮传动带滚动轴承系列设计时，我们在高速轴和中间轴采用了偏心套装置，目的是解决圆弧齿轮传动中心距误差敏感性的缺点，用户使用中，由于带负荷连续运转，齿面和轴承磨损中心距拉大，影响齿面的接触精度，在使用中通过调整偏心套，进而改善中心距误差和齿向误差，得到合理的、平稳的运转，这样保障产品使用的承载能力大幅度提升，而且有利于延长使用寿命。

偏心距选择不宜过大，若超过轴承公差时，则调整齿面的水平方向和垂直方向的接触时，对高速轴和中间轴上采用的这种结构的滚动轴承受力会有影响，所以偏心距选择要科学，既要照顾到齿面接触部位可以调整到合理位置，又要保证滚动轴承受力合理。

国际上设计这种机构的时候大都采用了偏心套，尤其是采用滚动轴承结构时更需要设计偏心套装置。那时苏联、西德、日本都采用这种结构，如日本川崎是解决歪斜误差为主，把偏心套放在水平位置上；而植田铁工研究所则是解决水平位置的误差把偏心套放置在垂直方向上。

这方面我们也做了大量设计方面探讨和实践方面的研究工作，才使生产顺利进行。

圆弧齿轮减速器制造过程，坚持出厂前的逐级加载跑合和到了用户那里仍然坚持继续跑合，这是圆弧齿轮传动的特点，只有经过认真跑合，才能发挥圆弧齿轮传动比渐开线齿轮传动接触精度高的优点，也使接触强度大大提高。

圆弧齿轮减速器在我公司矿井提升机上系列设计，大批量地现场应用，多年生产了2000多台套，这个数字不包含产品的备品备件。  

实践有力地证明了同样条件下圆弧齿轮传动比渐开线齿轮齿形先进，多年来在矿井提升机上逐步取代了渐开线齿轮传动，由于减速器的体积小、质量轻、承载能力大、运转平稳、温升噪声都非常小，降低了使用成本，为企业和社会创造了可观的综合效益，为国家节约了大量合金材料，受到用户高度好评，适应了煤炭、冶金、建材各种恶劣工况。

齿轮传动事业日新月异的发展，国际上为了改善单圆弧齿轮的美中不足，又开始了双圆弧齿轮设计研究，如日本和苏联在航空、航海等领域设备上应用，效果令人满意。我们企业也十分重视新技术的开发和运用，不仅在矿井提升机上应用，而且，又撰写了论文发布在1981—1982年的《矿山机械》杂志上，在全国广为传播，为圆弧齿轮传动在行业上的发展添砖加瓦。

20世纪70年代，我参加了机械部、煤炭部、建材部组织的对我们生产用户所有的矿井提升机减速器的调查研究，广泛听取现场用户的意见，同时为了重视这次调研，研究所所长亲自参加。组织上决定技术骨干亲历，我已经成了核心人物。这次的经历非常宝贵，多少个日日夜夜，走遍了用户的很多现场，发现了在办公室从来想象不到的问题，受教育的同时也提高了理论联系实际的水平。调研的结果是我们生产的单圆弧齿轮和双圆弧齿轮减速器得到用户好评，使用效果理想，肯定了企业为我国的国民经济建设发挥了力量，也使得新技术在企业开花结果。

1977年初，我们厂圆弧齿轮的生产任务很大，一时按照常规组织生产任务很难完成，于是厂长王大军召开了紧急动员会，参加会议的基层技术人员共40多位，厂长让大家出谋划策。其中Mn=16的齿轮加工，正常情况两年才能完成任务，就是在3m滚齿机上24小时三班干，任务也不可能完成，张工大胆地提出来（双头、直钩正前角滚刀）滚刀螺旋角做成8°47′，会议上齿轮传动专家们一致提出反对意见，都认为苏联多年的经验，螺旋角超过5°必须做成螺旋沟的，厂长看大家辩论激励，3天会议结束后，把张工叫到办公室，决定按照他的方案试试看，并决定做好万一失败的准备，张工和工人师傅认真地经过多次反复试验终于成功了，到了年底任务出色完成，全厂都兴高采烈，也给了张工个人奖励。

1979年，我参加了机械部、商业部、石油部组织的“摸清国内外工业齿轮油使用情况”的调研活动，先后走访了国内的炼油厂，了解煤炭、建材、冶金现场设备用油真实情况，以及翻译了国外大量工业齿轮油的资料，调查数据告诉我们现场由于选择和使用油品不合适，造成齿轮点蚀失效约占齿轮失效总数的20%。紧接着写了调查报告和立题论证报告。

“六五”期间，机械部根据需要给矿山机械研究所、广州机械研究所、郑州机械研究所分头下达任务，进行实验室试验。从立题到滚子疲劳试验，主动布点冶金、建材、煤炭使用现场，不同用油比较，数字统计分析，累积6年的实践，做到专项技术报告的真实性。

我们做了大量的模拟试验和台架验证，可以表征齿轮的啮合状态，模拟齿轮的运动、受力失效形式等，对油品的抗磨损性、积压性能、抗点蚀能力进行判断，然后，在全尺子齿轮实验台验证。

选择经试验有代表性的油品到用户进一步做工业现场实验，一方面将统计数字作为分析问题的依据，同时也是为了设计者合理选择油品、用户正确用油提出规范的方法，也为制定国家工业齿轮油标准后推广新的工业齿轮油现场应用打下良好的基础。

我们几个研究所，许多工程技术人员和工人师傅齐心合力，近5、6年辛苦，终于找到了工业齿轮油编制国家标准的方案，接着制定了工业齿轮油的国家标准。

这个课题研究成功为我国齿轮润滑原理到应用开创了新局面，并取得明显的经济效益。提高了齿轮传动的效率，节省能源。我国现场使用的轧机、提升机、强力皮带输送机、水泥磨及各种挖掘机，至今总数超过万台，由于合理用油，提高效率1%，一年可以节约电2亿5千万度以上。

这个课题开展前，国家进口了各种设备的润滑油，而我们的课题成功后，制订了国产工业齿轮润滑油国标，填补了国家的空白，不仅节约了大量外汇，同时还可以与世界同行争夺市场。另外也减少了齿轮的备件消耗，减少了维护工作量，增加了有效工作时间，延长了设备使用寿命和换油周期。

1986年11月机械工业部为课题上的工作人员授予“工业齿轮油应用技术研究”科技进步二等奖。

课题进行中，我多次写调查报告、立题计划、实验程序的组织工作，课题完成后写出有科技含量的总结报告和工业齿轮油应用技术的论文，刊登在《润滑与密封》杂志上，这些科技成果当时都受到领导的认可和同行的追寻。

为了让这些科技成果发扬光大，我与同行共同编写了《齿轮传动的润滑》，还参加《齿轮手册》上、下册润滑部分编写工作，《机械传动手册》的润滑部分、《现代机械传动手册》的等书中的润滑部分都写了稿。

随着企业齿轮传动的发展，通过大量的实验室试验、现场用户调查以及收集各国资料发现，工业齿轮润滑油对齿轮的影响非常大，于是我们决定到现场调研，首先在矿井提升机上，实践证明，全面采用国标的各牌号工业齿轮润滑油的结果十分满意，为国家的经济发展水平提供了实用的标准，也为我们的合理用油找到依据，为国民经济建设打下了基础，各项效益可观。

1973年前后，我有幸参加了太钢组织的引进国外设备减速器的测绘工作，该工作活动聚集了机械部、冶金部的国内齿轮界的名人和有知名度的行业专家，我和西安重型机械研究所的王培鞭分别担任小组长，小组还有西安重型机械研究所的涂先知，他们都比我参加工作早几年，工作经验更丰富，是我学习的好机会。

太钢当时引进的设备是世界有名的，其中有轧机、制氧机、皮带运输机、起重机等，与设备配套的减速器品种特别多，有高速行星减速器、辊道减速器、轧辊齿轮等，有高精度、硬齿面的行星齿轮，还有许多大尺寸齿轮机座，也有锥齿轮传动，还有多点多对传动，几乎是五花八门，让人大开眼界。

为了检测的数据准确，把当时的仪器仪表调动到现场，我们每个人都是精益求精检测每一个尺寸，一个人测量完，另一个人还要复查，来不得半点马虎。我当时和涂先知一起工作，他画图，我计算，那时的工具比较落后，画图使用图版、丁字尺，计算是手摇计算机，成千上万个数据，一天工作超过8小时，非常辛苦，却没人叫苦叫累，都想多学点国外的先进技术。

这次测绘是利用太钢的设备大修的时间，组织非常强大的力量，一方面为了研究国外的技术究竟先进到什么程度，另一方面是把太钢需要的部件图和零件图都画好，图纸要完整无误。经过我们大批人马几个月的齐心合力，终于按计划完成了各项任务，从各方面了解到我国与国外不仅技术上有差距，而且材料热处理一些很深层次的问题一时还没有搞清楚。这次经历我也收获了宝贵的经验，为我今后的工作打下了一定的基础。

1977年煤炭部从德国进口了功率为800kW和650kW的GHH行星减速器共23台，很不幸设备到了开滦矿务局后，没有来得及使用，就发生了历史罕见的唐山大地震。

唐山大地震刚刚结束，我们主任王有益决定派我前往想到开滦矿务局借一台进口行星减速器，厂里组织测绘。我记得当时开滦矿务局的现场一片地震后的凄凉，晚上睡在地震棚，余震很大，虽然冒着生命危险，但是在矿方主管领导的全力帮助下顺利的完成了任务。

当时研究所和厂里对这台借来的行星减速器非常重视，组织了全厂的齿轮技术骨干共同测绘研发，经过一年的认真工作，行星减速器在我厂试制成功，经过徐州矿务局工业试验，结果也是非常理想，充分证明了行星齿轮传动可以设计的体积小、质量轻、加工制造的精度高，经过磨齿，一般在5级精度，现场测量的噪声80dB，温升正常，受到了用户的好评。就这样国产高精度硬齿面技术在矿井提升机上开花结果了。

我参加过制定国家计算方法标准的研究，当时机械部一位副部长很重视，全国挑选了11位齿轮专家，有来自北京、上海、大连的重点高校的教授，也有来自工厂的高 级工程师。任命北京钢铁学院范崔本教授担任组长，郁明山担任副组长（他曾担任我们厂厂长）。在他俩的具体指导下，我们小组每位同志都是努力工作，把强度公式的每个系数反复研究，查找资料，不知去了多少次北京图书馆，翻译了大量外国资料，从来没有休息过星期天。经过大家共同努力，终于制定了我们国家的齿轮传动强度标准。

制定这个标准的过程中，我们厂还参加一些公式中的系数实验室研究和工况系数整理分析工作。如：使用系数在提升机上的测定，齿轮传动的润滑的实验研究，齿轮材料强度的验证，都做了无数系统科研研究工作。

企业的自主发展，推动着齿轮事业的日新月异，我们在变革中求生存，吸收了德国引进行星减速器的新技术后，我厂在八五期间，盯着我国水泥工业要向日生产水泥2000～4000t的大型水泥生产线发展，其中磨机功率都在2000kW以上，而在水泥生产中，磨机用电量占总用电量的65%左右。为了传递这么大的功率，若采用边缘传动或普通的平行轴结构的减速器，不仅会使传动部件的体积、质量过大，电能消耗也多，综合经济效益差，而且给制造、运输、安装等带来一系列困难，甚至在现有的条件下不可能实现，只得依靠进口。

如：广西柳州水泥厂从丹麦史密斯公司进口了TSFP-1700B减速器（传递功率2900kW）与其直径4.2m×11m水泥磨磨机配套；广东珠江水泥厂进口了TS2360A减速器（5600kW）与其直径5.6m×(11+4.4)m原料磨配套；当时很多水泥厂都已经引进了国外的设备，累计花费了2000余万美元。

我们设计者的责任就是要为用户想，替国家排忧解难。我们看到，国外各工业发达国家都在水泥磨机上大力发展和采用行星减速器。于是我们厂的技术团队设计了水泥磨机的大型的行星减速器——ZJ系列行星减速器，十几年的现场实践已经充分证明各项技术经济指标接近和达到德国富兰德公司同类产品FL型产品水平，处于国际20世纪90年代初的先进水平。其中ZJ2240行星减速器是我国那时自行开发旳大规格行星减速器，传递功率达2500kW，首批4台在苏州成功投入运转，同时有3台出口巴基斯坦，用户反映良好。这些工作的开展，不仅填补了我国水泥工业齿轮传动技术的一项空白，对于提高我国建材工业装备的技术水平具有重要意义，而且为大型磨机齿轮传动立足于国内制造、替代进口、出口创汇打下了坚实的基础。

多年来我们厂在齿轮传动技术上始终站在技术的高点，就是因为有一个齿轮传动技术攻关团队，以郁明山齿轮工艺领军、韩翠蝉齿轮设计、张帮栋齿轮刀具大王、江锡堂齿轮材料热处理专家等为代表的一大批无私奉献的老知识分子，以及团结拼搏的后继人，大家日以继夜的洒汗水、流泪水，当看到煤矿、建材、冶金成千上万的高、精、尖大型设备源源不断运往祖国各地，有的产品还填补了国家的空白，甚至出口创汇，我们都为国民经济腾飞而感到由衷的自豪，这不仅为企业创造了经济效益，也为国家创造了社会效益，并一定程度上给后来人留下了宝贵的经验和财富。

光阴如流水，我们在这个企业工作至今，老伴仍然还在上班，默默无闻地工作着，继续研究齿轮刀具，无形中为企业生存发展贡献力量，努力勇往直前，开发了一个又一个的齿轮传动新技术、新产品，不断向新世纪的低速重载齿轮传动地位迈进。

齿轮传动技术使我人生路越走越宽，不仅获得了共享技术成果和国家科技进步奖，而且结交了志同道合的朋友，如：朱景梓、雷光、丁淳、李 长春、颜思健、张展、王长路、张元国、徐永年、刘世军、陈渊、陈学文等专家，给我铺平一条通往齿轮传动的康庄大道。我曾在新浪博客上多次提到谢谢各位，今天在这里又一次感恩每一位给我撑起伞的朋友，前进大路上你们都是我的贵人，真心地感谢你们，因为有了你们，才使我在这条道路上越走路越宽，愿我们为了我国的齿轮传动技术继续同行，愿我们继续合作共同研发（尤其行业归口郑州机械研究所有限公司、我的母校太原理工大学），如航空母舰上高精度双圆弧齿轮传动等，占领世界重要地位，也愿我厂低速重载齿轮传动永远是世界水平，继续追逐齿轮传动体积小、质量轻、精度高。国外有的我们要有，国外没有的，我们创造条件也要有，人世间奇迹靠人才创造，为了我国的齿轮事业飞速发展共同努力吧！

韩翠蝉，女，高 级工程师。1963年太原理工大学毕业，毕业后分配到河南洛阳矿山机器厂（现中信重工机械股份有限公司）。一直从事齿轮传动的设计、研究、现场服务等工作。设计制造的减速器，包括技术资料，至今仍在各行业应用，获得同行和用户的高度评价。并与同事、同行合作共同编写了30多本工具书，均由机械工业出版社出版发行。

随着国家改革开放的发展，国家需要大批的科技人才。组织就把我调任到矿山机械研究所任业务处长，负责在职员工和社会人员的教育培养工作。并联合河南科技大学共同创办电大、合作招收硕士研究生，培养了一批应用人才，也为职工解决后顾之忧。

1991年，调到销售处任销售处长。在任职期间， 整个销售团队，每年超额完成公司制定的销售目标。并且能及时反馈，处理用户遇到的问题，真正的把用户当上帝。得到广大用户的好评！

1997退休后，被中信重工机械股份有限公司销售处返聘做顾问，兢兢业业工作了五年。到2002年被中实洛阳重工机械有限公司聘用为高 级技术顾问，与其技术部共同开发很多新产品，并且参与了许多国外项目，真正发挥了余热！

陈学文（1970-），男，教授，博士。研究方向：塑性成形及材料微观组织数值模拟。E-mail：chenxwdavid@163.com。

  

马超（1980-），男，河南永城人，工程师。

毕业于河南科技大学车辆与动力工程学院，先后在中信重型机械公司实习工作。2004年去浙江东力集团任职齿轮和齿轮箱设计研发工作；2008年回到洛阳，进入中实洛阳重型机械有限公司仍然担任齿轮箱和齿轮设计研发工作。在工作的近20年内，从未间断过齿轮研究设计工作，因此熟知齿轮的设计、工艺、制造等技术，并且多次参与钢厂、煤矿、水泥厂、金属矿用齿轮箱的改进设计，拥有丰富的工作经验。