企業(yè)技術開發(fā)項目設計書-范例

1、企業(yè)技術開發(fā)項目設計書 2 年 1 月 至 年 月 年 月 日1隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，環(huán)保要求越來越高，能源形勢越來越嚴峻，風力發(fā)電近年來在全世界圍受到越來越廣泛的重視，發(fā)展步伐也越來越快。軸承作為一種重要的通用機械零件，具有眾多的生產商和用戶。據(jù)了解，一些軸承生產開發(fā)大國和知名的軸承企業(yè)，近年來都在進行大規(guī)模調整。德國、美國、日本等國的主要軸承企業(yè)都在生產管理信息化上進行了大量的投入，并取得了很好的效益。我國軸承行業(yè)裝備水平落后，技術檔次和產品質量不高，改造任務相當艱巨。用高新技術對軸承行業(yè)進行改造是促進我國軸承行業(yè)經(jīng)濟約化增長和提高經(jīng)濟效益的必由之路。如專利 8.X 公開了一種圓錐滾子軸承低

2、摩擦的方法及其結構，它通過使圓錐滾子軸承的大擋圈與滾道母線的夾角大于90度和減小圓錐滾子一端球面的 CN5.4介紹了一種 GCr15 GCr15 鋼軸承套圈先加熱到 870，然后將 GCr15鋼軸承套圈放入230的50%KNO +50%NaNO 硝酸鹽溶液中恒溫保持 4 小時后取出。然而這些工藝下32得到的軸承相對來說沖擊韌性及耐磨性較差，因此尋找一種高效的改進方法勢在必行。本公司自主研究開發(fā) 2MW 及以上風電增速箱主軸承，利用套圈孔或外圓定位、端面夾緊進行車加工，提高了車加工形位精度、降低了車加工裝夾、車削形成的組織應力，有利于減小軸承套圈在淬火時的變形量。而且，在常規(guī)軸承加工工藝基礎上，

3、增加鍛件正火、粗車后去應力退火、粗磨后去應力回火工藝，采用貝氏體等溫淬火工藝替代常規(guī)的馬氏體淬火工藝，使產品的沖擊韌性、斷裂韌性、耐磨性和尺寸穩(wěn)定性得到提高。2由于風電增速箱可靠性要求高，要求采用進口軸承，原則上軸承設計承壽命為 13 也有采用雙列調心滾子軸承的。行星輪中間的軸承以采用短圓柱滾子軸承或雙列 600kW 以下齒輪箱, 雙列調心滾子軸承選用較廣，因為雙列調心滾子軸承具有較高的額定載荷，同時能承受一定的軸向力。如 250kW、600kW 齒輪箱均采用雙列調心滾子軸承。隨著風電齒輪箱向大功率方向發(fā)展，單一的雙列調心滾子軸承已無法滿足承載需要。通常采取單列滾子與四點接觸軸承組合方式，四點

4、接觸軸承可以承受較大的軸向力。如 750kW、1100kW、1300kW 風機增速箱均為此結構。風電軸承包括偏航軸承、變漿軸承、發(fā)電機軸承、主軸軸承、增速箱軸承、驅動減速機軸承六種類型，其中偏航軸承和變漿軸承的技術門檻相對較低，國產替代率已達到 80%以上，年產能達到4 萬套以上；但是主軸軸承和增速箱軸承，68 倍，而且合同交貨周期長達 12 年。國有部分企業(yè)初步介入，但均尚處于研制階段。風電增速箱軸承產業(yè)化開發(fā)對加快實現(xiàn)軸承國產化、替代進口，擺脫我國長期進口此類軸承價格昂貴、交貨周期長的狀況，滿足國風電發(fā)展的需求；提高我國大功率風電傳動裝置的競爭力，促進國產風電產業(yè)快速發(fā)展、降低風力發(fā)電成本

5、具有十分重要作用。本項目所研制的風電機組增速箱主軸承，不僅具有很好的經(jīng)濟效益，同時具有十分重大的社會效益。3為提高本項目產品的技術含量及產品的整體性能，本公司工程技術研究中心通過特殊的結構設計、冷熱加工工藝及軸承表面處理與制造技術研究，成功開發(fā)的 2 兆瓦及以上風電增速箱主軸承的各項技術參數(shù)達到進口軸承的標準，核心技術擁有 2 項發(fā)明專利和 6 項實用新型專利。項目前期采用貝氏體等溫淬火工藝替代常規(guī)的馬氏體淬火工藝，貝氏體組織的突出特點是沖擊韌性、斷裂韌性、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性好，表面形成高達 -400-500MPa殘余壓應力，極減小了淬火裂紋傾向；在磨加工時表面壓應力抵消了部分磨削應力，使整體

6、應力水平下降，大大減少了磨削裂紋。因此適用于裝配過盈量大、工況條件差、承受大沖擊負荷、潤滑條件不良的軸承。我國可開發(fā)風能總量約 10 億千瓦，截至2009年底，我國風電機組的裝機容量為 2000 萬千瓦左右，僅占可開發(fā)風能總量的不到2%，開發(fā)潛力極大。按照我國能源發(fā)展戰(zhàn)略，國家將大幅度提高風能、太陽能等可再生能源在整個能源消費中的比例。風電產業(yè)的快速增長，為風電設備的發(fā)展提供了強有力的支撐。近 10年來，我國大型風電機組制造業(yè)從零起步，目前已初具規(guī)模。國家更出臺了一些具體的產業(yè)化扶持政策，其中提出風電設備國產化率要達到 70%以上，不滿足設 2004 年全國裝機只有 76.4 萬千瓦， 200

7、9 年達到 2000 萬千瓦左右，僅次于美國，位列世界第二；2010 年將達到 3000 萬千瓦左右。從目前我國眾多企業(yè)對風電產業(yè)大舉投資和國際上十大風電設備企業(yè)相繼進入中國的情況看，業(yè)人士預計在不久的將來我國將成為世界風電設備制造中心。 2010 10 年實現(xiàn)所提出的風電發(fā)展目標 3000 萬千瓦。而隨著國研發(fā)技術及制造技術的提高，風力發(fā)電機組國產化率也將進一步提高，風電軸承市場潛力非常巨大。就本項目而言，其產品一是具有一定的技術優(yōu)勢。本公司與軸承研究所、科技大學合作研發(fā) 2MW 及以上風電增速箱軸承，依托他們的研發(fā)能力，在產品結構設計、熱處理工藝、加工方法、加工精度、表面處理等方面取得了突

8、破，與 80%左右，具有一定的價格優(yōu)勢；三是本公司具有多年從事軸承生產及銷售經(jīng)驗，從而與國外多數(shù)風電企業(yè)有良好的合作關系，因此，本項目產品具有良好的市場發(fā)展前景。1（1）研究容中碳鋼冷輾軸承套圈進行滲碳熱處理工藝研究，以及中碳鋼材料和滲碳熱處理工藝在風電增速箱軸承上的運用研究；進一步分析滾子軸承擋邊與滾子端面的接觸模式與載荷分布，優(yōu)化軸承結構設計；2 兆瓦及以上風電增速箱軸承模擬試驗設備研發(fā)，進行模擬加載試驗；集成摩擦學技術和數(shù)值分析技術對增速箱主軸承承受的彎曲載荷及傾覆力矩等復雜載荷進行分析，從而給出滾動體間的載荷分布和各滾動體的接觸應力等有關的摩擦學特性以及軸系的變形狀況。（2）關鍵技術軸

9、承套圈滾道和圓柱滾子外圓母線、擋邊與滾道角度等結構創(chuàng)新設計。軸承套圈滾道母線和圓柱滾子外圓母線設計為帶微量凸度，改善軸承工作狀態(tài)時的載荷分布，擋邊與滾道設計角度為 90.491，減少滾子端面與擋邊面的接觸面特殊車加工夾具的選擇，利用套圈孔或外圓定位、端面夾緊進行車加工定位，提高車了加工形位精度、降低了車加工裝夾、車削形成的組織應力，從而減小軸承套圈在淬火時變形量；軸承零件采用表面磷化處理技術，在軸承零件表面形成致密均勻的磷化膜，抗腐蝕性能好，抗磨損性強。2(1) 產品設計創(chuàng)新：軸承、外套圈滾道及滾子外圓都設計帶有凸度，改善載荷分布。滾道與擋邊夾角設計為 90.491，有效降低軸承摩擦發(fā)熱。(2

10、) 粗磨后去應力回火工藝，并采用貝氏體等溫淬火工藝替代常規(guī)的馬氏體淬火工藝，產品的沖擊韌性、斷裂韌性、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性得到大幅度提高。3（1）主要技術指標：在軸承結構、軸承模擬試驗設備等方面申請發(fā)明專利2 項、實用新型專利2 項；形成 1 個新產品，1 套新工藝和 1 套新裝置，制定 2 個技術標準，并實現(xiàn)產業(yè)化生產；主要達到的技術要求序號1項目技術指標1290KN額定動載（Cr）額定靜載（Cor）極限轉速23080KN3360r/min4適應環(huán)境溫度額定壽命-40+5020 年5其他性能符合 GB/T307.1-2005滾動軸承向心軸承公差標準6（2）主要經(jīng)濟指標執(zhí)行期，預計完成累計生產風

11、電增速箱主軸軸承1000 套，完成累計銷售收入2億元，增加凈利潤 1600 萬元，實現(xiàn)累計繳稅 900 萬元，出口創(chuàng)匯 400 萬美元。1、研究試驗方法（1）目前，軸承套圈常用材料大多為高碳鉻軸承鋼，其含碳量較高，即使經(jīng)過退火處理，冷變形抗力仍較高，影響冷輾性能和模具的使用壽命。本公司將采用中碳鋼替代目前使用的高碳鉻軸承鋼軸承套圈，并應用軸研科技股份獨占許可的發(fā)明專利“中碳鋼冷輾軸承套圈滲碳工藝”對中碳鋼冷輾軸承套圈進行滲碳熱處理工藝，利用冷變形提高滲速或降低滲碳或碳氮共滲溫度，進一步提高軸承在污染環(huán)境中的疲勞裂紋擴展抗力，降低裂紋擴展速率，提高使用壽命和運轉可靠性；（2）分析滾子軸承擋邊與滾

12、子端面的接觸模式與載荷分布，優(yōu)化軸承結構設計，解決滾子軸承運轉時滾子端面和軸承擋邊摩擦發(fā)熱形成燒傷的現(xiàn)象； 2MW 2MW 及以上風電增速箱主軸承模擬試驗的規(guī)程，通過模擬軸承在風機上的安裝和工況一比一加載試驗，檢測產品的最大摩擦力矩等多項性能，并在此基礎上對 2MW 及以上風電增速箱和配套軸承作為一個整體系統(tǒng)分析其動態(tài)狀況下多個軸承之間的相互作用及非線性剛性、軸承部滾動體之間的載荷分配等理論基礎作深入研究，推演出更精確的風電增速箱主軸承疲勞壽命理論計算公式，使高可靠性風電軸承的選取成為可能；力矩等復雜載荷進行分析，從而給出滾動體間的載荷分布和各滾動體的接觸應力等有關的摩擦學特性以及軸系的變形狀

13、況，為制定風電增速箱主軸承標準提供理論依據(jù)。2、技術路線軸承主要包括四部分：外圈、圈、滾動體和保持架。由于對滾動體與外圈的要求比較高，需具有較高的硬度和接觸疲勞強度、良好的耐磨性和沖擊韌性。故需要對、外圈，滾動體和保持架的組成材料進行選擇，需要優(yōu)化軸承的結構設計及各部分的組合設計。具體工藝流程如下：1迪邦三星軸承創(chuàng)建于1992年，注冊資金2000萬元，是專業(yè)生產冶金軋機軸承、發(fā)動機配用軸承、減、變速機軸承、紡織和礦山機械軸承等產品的骨干企業(yè)。公司共有員工786名，其中，大專以上科技人員257名，占員工總數(shù)的32.7%；研發(fā)人員94名，占員工總數(shù)的11.9%。本公司技術力量雄厚、工藝裝備先進、生

14、 ISO9001：2009質量管理體系、ISO14001：2004環(huán)境管理體系的認證及ISO/TS 16949：2009 的審核注冊。軋機軸承 FC 系列產品在 2002 年被國家經(jīng)貿委認定為“國家 2010 年 1 2009 年年末總資產達到 34843 萬元，銷售收入 7752 萬元，上年交稅總額 466 萬元，銀行信用等級AAA 級。本公司具有完善的生產和銷售體系，年生產能力可達 1000 萬套，其中65%以上的產品出口至美國、日本、國、歐洲和俄羅斯等20多個國家和地區(qū)。公司注重人才培養(yǎng)和產品開發(fā)。為使項目產品得以順利開發(fā)，公司專門成立了一支專業(yè)的攻關研發(fā)小組，其專及以上學歷11人，高工

15、2人，并與科技大學和軸研科技股份的博士群及權威技術人員建立了專門項目的密切合作，為項目的技術攻關提供了高專業(yè)的研究開發(fā)隊伍。核心技術已獲得 2 項發(fā)明專利和 6 項實用新型專利。同時迪邦三星軸承有著多年的風電增速箱軸承的生產開發(fā)經(jīng)驗，更有一支專業(yè)化的營銷團隊，高度重視產品的學術推廣與品牌塑造，建立了廣泛的雙贏合作關系，這也為項目的成功實施提供了保證。2本公司通過對產品結構設計和加工工藝、加工方法創(chuàng)新改進，成功開發(fā)了2MW鍛件正火、貝氏體等溫淬火、去應力退火等系列冷熱加工工藝等方面具有重大創(chuàng)新。核心技術擁有2項發(fā)明專利，6項實用新型專利。已克服的關鍵技術有：(1) (2) 特點是沖擊韌性、斷裂韌

16、性、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性好，表面形成高達-400-500MPa殘余壓應力，極減小了淬火裂紋傾向；在磨加工時表面壓應力抵消了部分磨削應力，使整體應力水平下降，大大減少了磨削裂紋。因此適用于裝配過盈量大、工況條件差、承受大沖擊負荷、潤滑條件不良的軸承；(3) 組織，減小精磨時磨削裂紋傾向，并得到更高的磨加工精度。本項目現(xiàn)已完成對 2MW 及以上風電增速箱主軸承樣品的試制，通過國家軸 向心軸承 公差技術要求，經(jīng)德國 Interprecise Donath Gmbh 和奧地利 Handels GmbhSteyr Trade Group 術要求。2009-01-01至產品技術的改進及工藝條件的優(yōu)化選擇20

17、09-09-30完整的系列化產品2010-09-30實現(xiàn)產品產業(yè)化生產，大規(guī)模推廣應用，申請項目鑒定、驗收2011-05-01至2011-12-31 55 大型加工中心大型立磨機1003509011110035090直線法直線法直線法101010大型數(shù)控外圓磨床技術研究開發(fā)機構名稱：市大中型精密圓柱滾子軸承工程技術研究中心公司擁有自我開發(fā)能力較強的設計開發(fā)部門，獲市經(jīng)貿局認定“市級企業(yè)技確保和規(guī)企業(yè)的研發(fā)活動的持續(xù)有效開展?，F(xiàn)與科技大學、軸承研究所等簽署合認定。多年來，公司堅持科學發(fā)展，不斷進行技術改造，購置先進的生產和檢測設備，擴大生產規(guī)模及產品類型，提高產品質量水平。公司現(xiàn)擁有生產設備 3

18、21 臺套，各類檢測儀器402 臺套。主要生產設備有：數(shù)控車床、數(shù)控磨床、數(shù)控銑床，超精機、退火爐、淬火爐、沖床、鉆床、軸承清洗機等。主要的檢測設備有：紅外碳硫分析儀、分光光度計、軸承振動測量儀、鋼球振動測量儀、金相顯微鏡、圓度波紋度儀、磁粉探傷機、坐標測量機、直讀光譜儀、粗糙度輪廓儀、軸承疲勞壽命試驗機、硬度計、投影萬能測長儀、投影一米測長機等。擬建的工程技術研究中心在原企業(yè)技術中心基礎上建設，由市場調研部、科技信息部、技術開發(fā)研究部、試驗與檢測部組成，試驗與檢測部下設軸承檢測室、精密檢測室、理化分析室、金相分析室、標準件室、儀器儀表調整室、軸承試驗室?，F(xiàn)有員工32 人，其中：總經(jīng)理1 名，負責整個項目的總策劃，技術研發(fā)人員15 名，負責項目中的產品研發(fā)及技術分析等，檢測試驗人員10 名，負責軸承各道環(huán)節(jié)的檢測檢驗，市場調研人員 4 名，負責對產品的銷