中國(guó)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?qǐng)?bào)》刊登《梁桂明——中國(guó)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(guó)人都會(huì)面對(duì)這枚圖案肅然起敬——她是中華人民共和國(guó)的國(guó)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(guó)際齒輪研究領(lǐng)域,卻始終沒有中國(guó)的一席之地,是洛陽工學(xué)院的梁桂明教授填補(bǔ)了這個(gè)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(shù)”,突破了近百年來國(guó)際齒輪界的有關(guān)定論,成為國(guó)際最著名的齒輪機(jī)構(gòu)——美國(guó)齒輪協(xié)會(huì)第一位中國(guó)代表。他的另一項(xiàng)成果“統(tǒng)一公式”論文,使國(guó)際齒輪會(huì)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(guó)內(nèi)工業(yè)的8個(gè)領(lǐng)域21家企業(yè)里得到應(yīng)用,創(chuàng)造了累計(jì)近兩億元的經(jīng)濟(jì)效益。
“非零變位”由神話到科學(xué)
齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代工業(yè)最常見的傳動(dòng)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(yīng)的“零傳動(dòng)”,即一對(duì)齒輪的厚薄大小等數(shù)據(jù)變化必須同時(shí)進(jìn)行,變位系數(shù)設(shè)計(jì)為0,否則,將無法實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。這種設(shè)計(jì)雖然極大地限制了齒輪的應(yīng)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(yīng)用開始。1955年,畢業(yè)于清華大學(xué)機(jī)械系的梁桂明,來到洛陽拖拉機(jī)制造廠,當(dāng)時(shí),對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化充滿熱望的中國(guó)農(nóng)民,將全部理想和希望寄托在“東方紅”拖拉機(jī)上。
然而,由于拖拉機(jī)中央傳動(dòng)錐齒的壽命不足2000小時(shí),致使廠里出現(xiàn)農(nóng)民排隊(duì)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(jī)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(shù)報(bào)效祖國(guó)的梁桂明心里。要提高齒輪壽命,必然要增加強(qiáng)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(jiān)定了梁桂明的信心。一臺(tái)從蘇聯(lián)進(jìn)口的錐輪銑齒機(jī),在調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)達(dá)不到設(shè)計(jì)精度,對(duì)方派了高工和技師到現(xiàn)場(chǎng)屢修不復(fù),只好進(jìn)行賠償。一直在旁邊觀察的梁桂明心想,對(duì)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(tái)價(jià)值數(shù)十萬元的設(shè)備,而且精度比原來還高出半級(jí)。
善于總結(jié)的梁桂明對(duì)人類已有知識(shí)的相對(duì)性和條件性有了新的認(rèn)識(shí):換一個(gè)思路想問題,就可能有成功的突破。
按照這個(gè)觀點(diǎn),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(dǎo)出一套與傳統(tǒng)理論計(jì)算不同的體系及其計(jì)算公式。緊接著,他對(duì)現(xiàn)有機(jī)床進(jìn)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(shí),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(yàn),齒輪累計(jì)工作壽命一萬小時(shí)以上,具有綜合強(qiáng)度提高30%、壽命延長(zhǎng)50%、低噪聲、小體積、廣適應(yīng)性和零投資六大優(yōu)點(diǎn)。機(jī)械部的鑒定為:“國(guó)內(nèi)外皆屬首創(chuàng),具有國(guó)際先進(jìn)水平,建議大力推廣!
這項(xiàng)發(fā)明的全過程耗去了他27年的心血。
從實(shí)驗(yàn)室走出的億元效益
1981年,梁桂明被調(diào)入洛陽工學(xué)院,在此建立了全國(guó)高校唯一的多功能錐齒輪實(shí)驗(yàn)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(guó)現(xiàn)階段的國(guó)情所決定的。經(jīng)濟(jì)上沒有新產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)資金,體制上造成企業(yè)負(fù)責(zé)人致力于短期利益,因此面對(duì)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(xiàng)發(fā)明巨大經(jīng)濟(jì)效益的梁桂明,成了一位堅(jiān)定的推廣者。梁教授為此擔(dān)任兩個(gè)不同的社會(huì)角色。作為科技專家的梁桂明,為了使企業(yè)接受自己的設(shè)計(jì),帶領(lǐng)實(shí)驗(yàn)室工作人員,根據(jù)用戶的不同需求和生產(chǎn)條件,設(shè)計(jì)出“好、短、快、省”的實(shí)施方案,這是梁教授的強(qiáng)項(xiàng),盡管每適應(yīng)一個(gè)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(huì)活動(dòng)家,在浩若大海的市場(chǎng)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(xiàng),但是,科學(xué)家崇高的使命感,使他奇跡般適應(yīng)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(dú)特的“創(chuàng)造學(xué)”,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(shù)”以其綜合效益,獲得1992年國(guó)家科技發(fā)明二等獎(jiǎng)。由于一等獎(jiǎng)缺位,這是該年度的最高獎(jiǎng)項(xiàng),在這個(gè)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(jià)的招待所,一位個(gè)子瘦小的老者,雙手端著熱水走向地下室自己的房間,一個(gè)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(shí)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(gè)總是住地下室的老頭是個(gè)大教授呀!在梁桂明身上,對(duì)科學(xué)的不懈追求和巨大貢獻(xiàn)與清貧艱苦的生活,形式了強(qiáng)烈反差。
“非零”發(fā)明推廣的兩個(gè)階段,梁桂明是在這樣兩個(gè)空間進(jìn)行思考研究的——洛拖宿舍樓內(nèi),他簡(jiǎn)陋的家里有一處儲(chǔ)藏室,勉強(qiáng)放得下一張小桌和一架書柜,一系列世界級(jí)的運(yùn)算推測(cè)決斷就在這四平方米的空間里進(jìn)行;后來,在洛陽工學(xué)院有了像樣的實(shí)驗(yàn)室,住房卻暫時(shí)不能落實(shí),為了節(jié)約時(shí)間,他就在實(shí)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)他的推廣費(fèi)用“滾動(dòng)發(fā)展”,每次出差,他都要千方百計(jì)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(fèi)也舍不得花,自己起大早排隊(duì)買票……這種艱苦的旅程并非一兩次,有心人統(tǒng)計(jì),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(dāng)時(shí)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(xué)和國(guó)家的現(xiàn)實(shí),這種現(xiàn)實(shí)需要他過簡(jiǎn)單的生活。如今,負(fù)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。