企業(yè)技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目設(shè)計(jì)書-范例

1、企業(yè)技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目設(shè)計(jì)書 2 年 1 月 至 年 月 年 月 日1隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)保要求越來越高，能源形勢(shì)越來越嚴(yán)峻，風(fēng)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(jī)械零件，具有眾多的生產(chǎn)商和用戶。據(jù)了解，一些軸承生產(chǎn)開發(fā)大國(guó)和知名的軸承企業(yè)，近年來都在進(jìn)行大規(guī)模調(diào)整。德國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)的主要軸承企業(yè)都在生產(chǎn)管理信息化上進(jìn)行了大量的投入，并取得了很好的效益。我國(guó)軸承行業(yè)裝備水平落后，技術(shù)檔次和產(chǎn)品質(zhì)量不高，改造任務(wù)相當(dāng)艱巨。用高新技術(shù)對(duì)軸承行業(yè)進(jìn)行改造是促進(jìn)我國(guó)軸承行業(yè)經(jīng)濟(jì)約化增長(zhǎng)和提高經(jīng)濟(jì)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(jié)構(gòu)，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(shí)后取出。然而這些工藝下32得到的軸承相對(duì)來說沖擊韌性及耐磨性較差，因此尋找一種高效的改進(jìn)方法勢(shì)在必行。本公司自主研究開發(fā) 2MW 及以上風(fēng)電增速箱主軸承，利用套圈孔或外圓定位、端面夾緊進(jìn)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(yīng)力，有利于減小軸承套圈在淬火時(shí)的變形量。而且，在常規(guī)軸承加工工藝基礎(chǔ)上，

3、增加鍛件正火、粗車后去應(yīng)力退火、粗磨后去應(yīng)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(chǎn)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(fēng)電增速箱可靠性要求高，要求采用進(jìn)口軸承，原則上軸承設(shè)計(jì)承壽命為 13 也有采用雙列調(diào)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(diào)心滾子軸承選用較廣，因?yàn)殡p列調(diào)心滾子軸承具有較高的額定載荷，同時(shí)能承受一定的軸向力。如 250kW、600kW 齒輪箱均采用雙列調(diào)心滾子軸承。隨著風(fēng)電齒輪箱向大功率方向發(fā)展，單一的雙列調(diào)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(diǎn)接觸軸承組合方式，四點(diǎn)

4、接觸軸承可以承受較大的軸向力。如 750kW、1100kW、1300kW 風(fēng)機(jī)增速箱均為此結(jié)構(gòu)。風(fēng)電軸承包括偏航軸承、變漿軸承、發(fā)電機(jī)軸承、主軸軸承、增速箱軸承、驅(qū)動(dòng)減速機(jī)軸承六種類型，其中偏航軸承和變漿軸承的技術(shù)門檻相對(duì)較低，國(guó)產(chǎn)替代率已達(dá)到 80%以上，年產(chǎn)能達(dá)到4 萬(wàn)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(zhǎng)達(dá) 12 年。國(guó)有部分企業(yè)初步介入，但均尚處于研制階段。風(fēng)電增速箱軸承產(chǎn)業(yè)化開發(fā)對(duì)加快實(shí)現(xiàn)軸承國(guó)產(chǎn)化、替代進(jìn)口，擺脫我國(guó)長(zhǎng)期進(jìn)口此類軸承價(jià)格昂貴、交貨周期長(zhǎng)的狀況，滿足國(guó)風(fēng)電發(fā)展的需求；提高我國(guó)大功率風(fēng)電傳動(dòng)裝置的競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)國(guó)產(chǎn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展、降低風(fēng)力發(fā)電成本

5、具有十分重要作用。本項(xiàng)目所研制的風(fēng)電機(jī)組增速箱主軸承，不僅具有很好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)具有十分重大的社會(huì)效益。3為提高本項(xiàng)目產(chǎn)品的技術(shù)含量及產(chǎn)品的整體性能，本公司工程技術(shù)研究中心通過特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、冷熱加工工藝及軸承表面處理與制造技術(shù)研究，成功開發(fā)的 2 兆瓦及以上風(fēng)電增速箱主軸承的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)達(dá)到進(jìn)口軸承的標(biāo)準(zhǔn)，核心技術(shù)擁有 2 項(xiàng)發(fā)明專利和 6 項(xiàng)實(shí)用新型專利。項(xiàng)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(diǎn)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(dá) -400-500MPa殘余壓應(yīng)力，極減小了淬火裂紋傾向；在磨加工時(shí)表面壓應(yīng)力抵消了部分磨削應(yīng)力，使整體

6、應(yīng)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(fù)荷、潤(rùn)滑條件不良的軸承。我國(guó)可開發(fā)風(fēng)能總量約 10 億千瓦，截至2009年底，我國(guó)風(fēng)電機(jī)組的裝機(jī)容量為 2000 萬(wàn)千瓦左右，僅占可開發(fā)風(fēng)能總量的不到2%，開發(fā)潛力極大。按照我國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略，國(guó)家將大幅度提高風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源在整個(gè)能源消費(fèi)中的比例。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速增長(zhǎng)，為風(fēng)電設(shè)備的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支撐。近 10年來，我國(guó)大型風(fēng)電機(jī)組制造業(yè)從零起步，目前已初具規(guī)模。國(guó)家更出臺(tái)了一些具體的產(chǎn)業(yè)化扶持政策，其中提出風(fēng)電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率要達(dá)到 70%以上，不滿足設(shè) 2004 年全國(guó)裝機(jī)只有 76.4 萬(wàn)千瓦， 200

7、9 年達(dá)到 2000 萬(wàn)千瓦左右，僅次于美國(guó)，位列世界第二；2010 年將達(dá)到 3000 萬(wàn)千瓦左右。從目前我國(guó)眾多企業(yè)對(duì)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)大舉投資和國(guó)際上十大風(fēng)電設(shè)備企業(yè)相繼進(jìn)入中國(guó)的情況看，業(yè)人士預(yù)計(jì)在不久的將來我國(guó)將成為世界風(fēng)電設(shè)備制造中心。 2010 10 年實(shí)現(xiàn)所提出的風(fēng)電發(fā)展目標(biāo) 3000 萬(wàn)千瓦。而隨著國(guó)研發(fā)技術(shù)及制造技術(shù)的提高，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組國(guó)產(chǎn)化率也將進(jìn)一步提高，風(fēng)電軸承市場(chǎng)潛力非常巨大。就本項(xiàng)目而言，其產(chǎn)品一是具有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。本公司與軸承研究所、科技大學(xué)合作研發(fā) 2MW 及以上風(fēng)電增速箱軸承，依托他們的研發(fā)能力，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、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(jià)格優(yōu)勢(shì)；三是本公司具有多年從事軸承生產(chǎn)及銷售經(jīng)驗(yàn)，從而與國(guó)外多數(shù)風(fēng)電企業(yè)有良好的合作關(guān)系，因此，本項(xiàng)目產(chǎn)品具有良好的市場(chǎng)發(fā)展前景。1（1）研究容中碳鋼冷輾軸承套圈進(jìn)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(fēng)電增速箱軸承上的運(yùn)用研究；進(jìn)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；2 兆瓦及以上風(fēng)電增速箱軸承模擬試驗(yàn)設(shè)備研發(fā)，進(jìn)行模擬加載試驗(yàn)；集成摩擦學(xué)技術(shù)和數(shù)值分析技術(shù)對(duì)增速箱主軸承承受的彎曲載荷及傾覆力矩等復(fù)雜載荷進(jìn)行分析，從而給出滾動(dòng)體間的載荷分布和各滾動(dòng)體的接觸應(yīng)力等有關(guān)的摩擦學(xué)特性以及軸系的變形狀況。（2）關(guān)鍵技術(shù)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(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。軸承套圈滾道母線和圓柱滾子外圓母線設(shè)計(jì)為帶微量凸度，改善軸承工作狀態(tài)時(shí)的載荷分布，擋邊與滾道設(shè)計(jì)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(jìn)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(yīng)力，從而減小軸承套圈在淬火時(shí)變形量；軸承零件采用表面磷化處理技術(shù)，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(qiáng)。2(1) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新：軸承、外套圈滾道及滾子外圓都設(shè)計(jì)帶有凸度，改善載荷分布。滾道與擋邊夾角設(shè)計(jì)為 90.491，有效降低軸承摩擦發(fā)熱。(2

10、) 粗磨后去應(yīng)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(chǎn)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(shù)指標(biāo)：在軸承結(jié)構(gòu)、軸承模擬試驗(yàn)設(shè)備等方面申請(qǐng)發(fā)明專利2 項(xiàng)、實(shí)用新型專利2 項(xiàng)；形成 1 個(gè)新產(chǎn)品，1 套新工藝和 1 套新裝置，制定 2 個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；主要達(dá)到的技術(shù)要求序號(hào)1項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)1290KN額定動(dòng)載（Cr）額定靜載（Cor）極限轉(zhuǎn)速23080KN3360r/min4適應(yīng)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(dòng)軸承向心軸承公差標(biāo)準(zhǔn)6（2）主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)執(zhí)行期，預(yù)計(jì)完成累計(jì)生產(chǎn)風(fēng)

11、電增速箱主軸軸承1000 套，完成累計(jì)銷售收入2億元，增加凈利潤(rùn) 1600 萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)累計(jì)繳稅 900 萬(wàn)元，出口創(chuàng)匯 400 萬(wàn)美元。1、研究試驗(yàn)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(yīng)用軸研科技股份獨(dú)占許可的發(fā)明專利“中碳鋼冷輾軸承套圈滲碳工藝”對(duì)中碳鋼冷輾軸承套圈進(jìn)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(jìn)一步提高軸承在污染環(huán)境中的疲勞裂紋擴(kuò)展抗力，降低裂紋擴(kuò)展速率，提高使用壽命和運(yùn)轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，解決滾子軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(fēng)電增速箱主軸承模擬試驗(yàn)的規(guī)程，通過模擬軸承在風(fēng)機(jī)上的安裝和工況一比一加載試驗(yàn)，檢測(cè)產(chǎn)品的最大摩擦力矩等多項(xiàng)性能，并在此基礎(chǔ)上對(duì) 2MW 及以上風(fēng)電增速箱和配套軸承作為一個(gè)整體系統(tǒng)分析其動(dòng)態(tài)狀況下多個(gè)軸承之間的相互作用及非線性剛性、軸承部滾動(dòng)體之間的載荷分配等理論基礎(chǔ)作深入研究，推演出更精確的風(fēng)電增速箱主軸承疲勞壽命理論計(jì)算公式，使高可靠性風(fēng)電軸承的選取成為可能；力矩等復(fù)雜載荷進(jìn)行分析，從而給出滾動(dòng)體間的載荷分布和各滾動(dòng)體的接觸應(yīng)力等有關(guān)的摩擦學(xué)特性以及軸系的變形狀

13、況，為制定風(fēng)電增速箱主軸承標(biāo)準(zhǔn)提供理論依據(jù)。2、技術(shù)路線軸承主要包括四部分：外圈、圈、滾動(dòng)體和保持架。由于對(duì)滾動(dòng)體與外圈的要求比較高，需具有較高的硬度和接觸疲勞強(qiáng)度、良好的耐磨性和沖擊韌性。故需要對(duì)、外圈，滾動(dòng)體和保持架的組成材料進(jìn)行選擇，需要優(yōu)化軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及各部分的組合設(shè)計(jì)。具體工藝流程如下：1迪邦三星軸承創(chuàng)建于1992年，注冊(cè)資金2000萬(wàn)元，是專業(yè)生產(chǎn)冶金軋機(jī)軸承、發(fā)動(dòng)機(jī)配用軸承、減、變速機(jī)軸承、紡織和礦山機(jī)械軸承等產(chǎn)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(shù)力量雄厚、工藝裝備先進(jìn)、生

14、 ISO9001：2009質(zhì)量管理體系、ISO14001：2004環(huán)境管理體系的認(rèn)證及ISO/TS 16949：2009 的審核注冊(cè)。軋機(jī)軸承 FC 系列產(chǎn)品在 2002 年被國(guó)家經(jīng)貿(mào)委認(rèn)定為“國(guó)家 2010 年 1 2009 年年末總資產(chǎn)達(dá)到 34843 萬(wàn)元，銷售收入 7752 萬(wàn)元，上年交稅總額 466 萬(wàn)元，銀行信用等級(jí)AAA 級(jí)。本公司具有完善的生產(chǎn)和銷售體系，年生產(chǎn)能力可達(dá) 1000 萬(wàn)套，其中65%以上的產(chǎn)品出口至美國(guó)、日本、國(guó)、歐洲和俄羅斯等20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。公司注重人才培養(yǎng)和產(chǎn)品開發(fā)。為使項(xiàng)目產(chǎn)品得以順利開發(fā)，公司專門成立了一支專業(yè)的攻關(guān)研發(fā)小組，其專及以上學(xué)歷11人，高工

15、2人，并與科技大學(xué)和軸研科技股份的博士群及權(quán)威技術(shù)人員建立了專門項(xiàng)目的密切合作，為項(xiàng)目的技術(shù)攻關(guān)提供了高專業(yè)的研究開發(fā)隊(duì)伍。核心技術(shù)已獲得 2 項(xiàng)發(fā)明專利和 6 項(xiàng)實(shí)用新型專利。同時(shí)迪邦三星軸承有著多年的風(fēng)電增速箱軸承的生產(chǎn)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，更有一支專業(yè)化的營(yíng)銷團(tuán)隊(duì)，高度重視產(chǎn)品的學(xué)術(shù)推廣與品牌塑造，建立了廣泛的雙贏合作關(guān)系，這也為項(xiàng)目的成功實(shí)施提供了保證。2本公司通過對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工工藝、加工方法創(chuàng)新改進(jìn)，成功開發(fā)了2MW鍛件正火、貝氏體等溫淬火、去應(yīng)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(shù)擁有2項(xiàng)發(fā)明專利，6項(xiàng)實(shí)用新型專利。已克服的關(guān)鍵技術(shù)有：(1) (2) 特點(diǎn)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(dá)-400-500MPa殘余壓應(yīng)力，極減小了淬火裂紋傾向；在磨加工時(shí)表面壓應(yīng)力抵消了部分磨削應(yīng)力，使整體應(yīng)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(fù)荷、潤(rùn)滑條件不良的軸承；(3) 組織，減小精磨時(shí)磨削裂紋傾向，并得到更高的磨加工精度。本項(xiàng)目現(xiàn)已完成對(duì) 2MW 及以上風(fēng)電增速箱主軸承樣品的試制，通過國(guó)家軸 向心軸承 公差技術(shù)要求，經(jīng)德國(guó) Interprecise Donath Gmbh 和奧地利 Handels GmbhSteyr Trade Group 術(shù)要求。2009-01-01至產(chǎn)品技術(shù)的改進(jìn)及工藝條件的優(yōu)化選擇20

17、09-09-30完整的系列化產(chǎn)品2010-09-30實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，大規(guī)模推廣應(yīng)用，申請(qǐng)項(xiàng)目鑒定、驗(yàn)收2011-05-01至2011-12-31 55 大型加工中心大型立磨機(jī)1003509011110035090直線法直線法直線法101010大型數(shù)控外圓磨床技術(shù)研究開發(fā)機(jī)構(gòu)名稱：市大中型精密圓柱滾子軸承工程技術(shù)研究中心公司擁有自我開發(fā)能力較強(qiáng)的設(shè)計(jì)開發(fā)部門，獲市經(jīng)貿(mào)局認(rèn)定“市級(jí)企業(yè)技確保和規(guī)企業(yè)的研發(fā)活動(dòng)的持續(xù)有效開展?，F(xiàn)與科技大學(xué)、軸承研究所等簽署合認(rèn)定。多年來，公司堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展，不斷進(jìn)行技術(shù)改造，購(gòu)置先進(jìn)的生產(chǎn)和檢測(cè)設(shè)備，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品類型，提高產(chǎn)品質(zhì)量水平。公司現(xiàn)擁有生產(chǎn)設(shè)備 3

18、21 臺(tái)套，各類檢測(cè)儀器402 臺(tái)套。主要生產(chǎn)設(shè)備有：數(shù)控車床、數(shù)控磨床、數(shù)控銑床，超精機(jī)、退火爐、淬火爐、沖床、鉆床、軸承清洗機(jī)等。主要的檢測(cè)設(shè)備有：紅外碳硫分析儀、分光光度計(jì)、軸承振動(dòng)測(cè)量?jī)x、鋼球振動(dòng)測(cè)量?jī)x、金相顯微鏡、圓度波紋度儀、磁粉探傷機(jī)、坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、直讀光譜儀、粗糙度輪廓儀、軸承疲勞壽命試驗(yàn)機(jī)、硬度計(jì)、投影萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀、投影一米測(cè)長(zhǎng)機(jī)等。擬建的工程技術(shù)研究中心在原企業(yè)技術(shù)中心基礎(chǔ)上建設(shè)，由市場(chǎng)調(diào)研部、科技信息部、技術(shù)開發(fā)研究部、試驗(yàn)與檢測(cè)部組成，試驗(yàn)與檢測(cè)部下設(shè)軸承檢測(cè)室、精密檢測(cè)室、理化分析室、金相分析室、標(biāo)準(zhǔn)件室、儀器儀表調(diào)整室、軸承試驗(yàn)室?，F(xiàn)有員工32 人，其中：總經(jīng)理1 名，負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目的總策劃，技術(shù)研發(fā)人員15 名，負(fù)責(zé)項(xiàng)目中的產(chǎn)品研發(fā)及技術(shù)分析等，檢測(cè)試驗(yàn)人員10 名，負(fù)責(zé)軸承各道環(huán)節(jié)的檢測(cè)檢驗(yàn)，市場(chǎng)調(diào)研人員 4 名，負(fù)責(zé)對(duì)產(chǎn)品的銷