中國錐齒輪第一人
a class="ed_inner_link" target="_blank" href="/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=98835&ss_c=ssc.citiao.link">《光明日報》刊登《梁桂明——中國錐齒輪第一人》
記者 劉先琴
齒輪、麥穗,環(huán)繞著天安門的五星紅旗,每一位中國人都會面對這枚圖案肅然起敬——她是中華人民共和國的國徽。齒輪,在這里是
我們民族工業(yè)的象征,然而,多少年來,在國際齒輪研究領域,卻始終沒有中國的一席之地,是洛陽工學院的梁桂明教授填補了這個空白。
他傾其44載年華潛心于齒輪研究,發(fā)明的“非零綜合變位曲齒錐齒輪技術”,突破了近百年來國際齒輪界的有關定論,成為國際最著名的齒輪機構(gòu)——美國齒輪協(xié)會第一位中國代表。他的另一項成果“統(tǒng)一公式”論文,使國際齒輪會議的講壇上,第一次插上了五星紅旗。
如今,他的這些成果已經(jīng)在國內(nèi)工業(yè)的8個領域21家企業(yè)里得到應用,創(chuàng)造了累計近兩億元的經(jīng)濟效益。
“非零變位”由神話到科學
齒輪傳動是現(xiàn)代工業(yè)最常見的傳動方式,其形狀千變?nèi)f化,但是,唯一不能改變的是軸交角及其相應的“零傳動”,即一對齒輪的厚薄大小等數(shù)據(jù)變化必須同時進行,變位系數(shù)設計為0,否則,將無法實現(xiàn)傳動。這種設計雖然極大地限制了齒輪的應用和質(zhì)量,但由于它的不可更改性,使其在全世界范圍內(nèi)沿用近百年,成為定論和真理。
最驚人的創(chuàng)造往往從最普通的應用開始。1955年,畢業(yè)于清華大學機械系的梁桂明,來到洛陽拖拉機制造廠,當時,對農(nóng)業(yè)機械化充滿熱望的中國農(nóng)民,將全部理想和希望寄托在“東方紅”拖拉機上。
然而,由于拖拉機中央傳動錐齒的壽命不足2000小時,致使廠里出現(xiàn)農(nóng)民排隊買配件的情景,一位買不上備件的鄉(xiāng)村干部將一臉的怨氣甩給了拖拉機制造者:“賣了黃牛買鐵牛,買了鐵牛變死牛!”
這句話深深印在立志以技術報效祖國的梁桂明心里。要提高齒輪壽命,必然要增加強度,挑戰(zhàn)“零變位”。在所有同行們的眼中,這是異想天開的神話,但不久后發(fā)生的一件事堅定了梁桂明的信心。一臺從蘇聯(lián)進口的錐輪銑齒機,在調(diào)試時發(fā)現(xiàn)達不到設計精度,對方派了高工和技師到現(xiàn)場屢修不復,只好進行賠償。一直在旁邊觀察的梁桂明心想,對方只注意到制造精度,如果在裝配精度上下些功夫呢?他自告奮勇另辟蹊徑,結(jié)果不僅修好這臺價值數(shù)十萬元的設備,而且精度比原來還高出半級。
善于總結(jié)的梁桂明對人類已有知識的相對性和條件性有了新的認識:換一個思路想問題,就可能有成功的突破。
按照這個觀點,他采用逆向思維,將傳統(tǒng)理論中“零變位”的成立條件易位,推導出一套與傳統(tǒng)理論計算不同的體系及其計算公式。緊接著,他對現(xiàn)有機床進行特殊調(diào)整,普通刀具就可以加工出“非零變位”的各種新型齒輪,不必另做工藝裝備的投資,使理論變成了現(xiàn)實,更為今后成果推廣創(chuàng)造了條件。
1974年,第一批新型錐齒輪面世了,經(jīng)過兩年試驗,齒輪累計工作壽命一萬小時以上,具有綜合強度提高30%、壽命延長50%、低噪聲、小體積、廣適應性和零投資六大優(yōu)點。機械部的鑒定為:“國內(nèi)外皆屬首創(chuàng),具有國際先進水平,建議大力推廣!
這項發(fā)明的全過程耗去了他27年的心血。
從實驗室走出的億元效益
1981年,梁桂明被調(diào)入洛陽工學院,在此建立了全國高校唯一的多功能錐齒輪實驗室,開始了所創(chuàng)成果的推廣工作。
推廣比發(fā)明更難,是由我國現(xiàn)階段的國情所決定的。經(jīng)濟上沒有新產(chǎn)品風險資金,體制上造成企業(yè)負責人致力于短期利益,因此面對送上門的新產(chǎn)品,生產(chǎn)者也不一定順利接受。
深知自己這項發(fā)明巨大經(jīng)濟效益的梁桂明,成了一位堅定的推廣者。梁教授為此擔任兩個不同的社會角色。作為科技專家的梁桂明,為了使企業(yè)接受自己的設計,帶領實驗室工作人員,根據(jù)用戶的不同需求和生產(chǎn)條件,設計出“好、短、快、省”的實施方案,這是梁教授的強項,盡管每適應一個用戶,都是一次再開發(fā)和再創(chuàng)新,他樂此不疲,迎刃而解。
作為推廣者的梁桂明,必須使自己成為社會活動家,在浩若大海的市場里尋找合適的用戶、去解決必不可少的資金、與各種人打交道等,這是梁教授的弱項,但是,科學家崇高的使命感,使他奇跡般適應了這一切。
在此期間,梁桂明還出版了5本200萬字的著作,培養(yǎng)出十二屆博士、碩士研究生,由“非零變位”總結(jié)出的獨特的“創(chuàng)造學”,經(jīng)他講授后,成為工大校園里最受歡迎的課程之一。
“非零技術”以其綜合效益,獲得1992年國家科技發(fā)明二等獎。由于一等獎缺位,這是該年度的最高獎項,在這個過程中解決的六大齒輪界難題,也都是世界性的突破。
地下室里的大教授
這是北京一處廉價的招待所,一位個子瘦小的老者,雙手端著熱水走向地下室自己的房間,一個冒失的年輕人由下而上,撞翻了老人手中的臉盆,熱水蓋頂而下,頭上肩上頓時冒出大片水泡……
隨著越來越多的探視者,招待所門衛(wèi)發(fā)出驚嘆:這個總是住地下室的老頭是個大教授呀!在梁桂明身上,對科學的不懈追求和巨大貢獻與清貧艱苦的生活,形式了強烈反差。
“非零”發(fā)明推廣的兩個階段,梁桂明是在這樣兩個空間進行思考研究的——洛拖宿舍樓內(nèi),他簡陋的家里有一處儲藏室,勉強放得下一張小桌和一架書柜,一系列世界級的運算推測決斷就在這四平方米的空間里進行;后來,在洛陽工學院有了像樣的實驗室,住房卻暫時不能落實,為了節(jié)約時間,他就在實驗室辟出一角,安放一張折疊床,直到六年后有了住房,這里至今依然是他最理想的去處。有一年冬天,老伴把餃子送到這里,他才恍然大悟:“哦,今天是除夕夜呀!”
為了節(jié)約資金,實現(xiàn)他的推廣費用“滾動發(fā)展”,每次出差,他都要千方百計找最便宜的旅館,也從不享受教授的軟臥待遇,就連十幾元的訂票費也舍不得花,自己起大早排隊買票……這種艱苦的旅程并非一兩次,有心人統(tǒng)計,他在1992、1993的兩年里,共在10省20市出差50次,平均半月一次,連跟隨他的年輕的研究生也自嘆不如當時已經(jīng)64歲的梁教授。
梁桂明并非苦行僧,他愛好音樂書法,喜愛和小孫子一起做玩具,但他更明白科學和國家的現(xiàn)實,這種現(xiàn)實需要他過簡單的生活。如今,負有盛名的梁桂明依然一身樸素的裝束,提著自家縫制的花布書包,悄無聲息地勞作著。