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- 摘要：目的针对某NW型行星减速箱在高速变载工况下动态激励过大、结构振动突出的问题，开展轮齿微观修形参数的多目标优化研究，以提升高速复杂工况下行星传动系统的噪声、振动、平顺性（Noise, Vibration, and Harshness, NVH）性能。方法首先，基于有限元网格缩聚与多体动力学理论，构建了包含柔性箱体、轴承支撑及齿轮非线性啮合特性的减速箱耦合动力学仿真模型；其次，提取时变运行载荷谱中的典型稳态工况节点，通过轮齿接触分析和动态传动误差解算，量化表征了修形前轮齿表面的偏载与动载荷激振特征；再次，引入了线性加权综合适应度函数，应用遗传算法对太阳轮及各级行星轮的螺旋线鼓形量、斜度及齿廓修形参数进行了多元多目标寻优配置，并与蒙特卡洛随机抽样策略的寻优效率进行了对比验证；最后，搭建了变转速阶次分析试验台，对优化前后的减速箱箱体振动加速度进行了对照实测。结果研究表明，遗传算法由于具备良好的进化搜索机制，其寻优效果显著优于蒙特卡洛法。在主激振频率（180阶次）对应的典型工况下，经遗传算法优化修形后，一级齿轮副的传动误差降低51.1%，最大接触应力减小12.8%；动力学仿真中系统最大振动加速度由347.26 m/s2骤降至137.98 m/s2，降幅达60.26%；试验测得箱体最大振动加速度由997.4 m/s2降至581.4 m/s2，有效抑制了时变工况下的偏载与异常高频噪声，验证了所提微观修形方案的工程应用价值。关键词：减速箱;齿轮修形;振动;传动误差2|0|0更新时间：2026-06-26
- 摘要：目的针对传统减振器固定阻尼特性无法适配多路况行驶需求的问题，设计一种新型单筒双活塞式阻尼可调减振器，解决现有单筒减振器阻尼力储备不足、外置调节阀结构冗余的缺陷，为越野车辆悬架减振器优化设计提供参考。方法首先，推导减振器压缩与复原行程的阻尼力数学模型，为阻尼特性量化分析提供依据；其次，建立减振器内部流场三维流体模型，采用标准k-ε模型完成流场仿真，获取不同工况下的阻尼特性仿真结果；然后，搭建减振器阻尼特性专用试验平台，完成不同加载速度、调节挡位下的示功特性与速度特性试验；最后，对比仿真与试验数据，验证结构设计的可行性。结果结果表明，仿真与试验结果吻合良好，最大相对误差为13.22%；压缩行程中阻尼力最大动态范围为2.16 kN，峰值输出达7.05 kN；复原行程中阻尼力最大动态范围为2.57 kN，最大输出为5.97 kN；该结构通过双活塞协同工作机制与内置4挡位调节阀，实现阻尼力宽范围分级调节，有效提升减振器多工况适应性。关键词：单筒减振器;阻尼可调减振器;可变阻尼;示功特性;速度特性;动态范围10|1|0更新时间：2026-06-18
- 摘要：目的针对轴承圆柱滚子修形曲线的设计需求，提出一种基于多圆弧拟合理想对数曲线的设计方法。方法首先，以2段圆弧与理想对数曲线函数差的平方和最小为目标，采用牛顿迭代法对其结构参数进行无约束优化；其次，在2段圆弧间构建相切圆弧，以该圆弧与理想对数曲线函数差的平方和最小为目标，结合2切点位于滚子有效长度内的约束，构建惩罚项，将有约束优化转化为无约束优化，通过贪心算法优化相切圆弧参数；最后，对3种不同尺寸的滚子进行拟合验证，并采用有限长线接触算法计算接触应力。结果结果表明，由该方法获得的拟合曲线与理想对数曲线逼近度高，且圆弧交点处函数连续；滚子受载后接触应力分布接近理想状态。尽管交点处因曲率不连续存在轻微应力阶跃，但最大接触应力出现的位置仍在滚子中部，验证了该设计方法的合理性。关键词：轴承;滚子;修形曲线;圆弧拟合;优化;有限长线接触;接触应力18|3|0更新时间：2026-06-08
- 摘要：目的为研究旋转副间隙对空间可展机构动态特性的影响，设计了一种空间剪叉式可展开机械手。方法建立旋转副间隙数学模型，基于IMPACT函数的接触力模型对含旋转副间隙的空间机械手进行动力学仿真，分析间隙大小、恢复系数、间隙位置和间隙数量等因素对其展开过程动态特性的影响。结果结果表明，间隙大小在0.02~0.04 mm、所选择材料的恢复系数在0.4~0.8时，展开过程相对稳定；越远离执行件的位置，旋转副间隙对执行件的动态特性越大；间隙数量增加会使机械手展开过程中振动频率增大，影响其展开过程的稳定性。因此，选择合适的参数和材料至关重要。研究结果可为空间可展开机械手的研究与机构优化提供参考。关键词：旋转副间隙;动力学仿真;动态特性;空间可展开机构10|3|0更新时间：2026-06-08
- 摘要：目的现有谐波减速器柔轮空间齿面设计未能充分考虑柔轮的空间锥度变形。为此，基于线面共轭原理，兼顾柔轮空间变形，由给定刚轮齿面推导无干涉、点接触、零侧隙的柔轮空间齿面，并分析实际加工与装配过程中产生的综合误差对齿面啮合性能的影响。方法首先，将综合误差划分为装配误差、波高误差及齿厚偏差三类，构建对应误差矩阵并耦合至空间齿面模型；其次，由给定刚轮齿面，推导得到无干涉、零侧隙、点接触的柔轮空间齿面；最后，以刚、柔轮齿面啮合时的法向侧隙为评判指标，开展正交试验与极差分析。结果分析结果表明，当存在误差时，刚、柔轮齿面间发生几何干涉，使法向侧隙出现负值，且对装配误差最为敏感。其中，Y方向（齿厚方向）装配误差的法向侧隙极差远大于轴向。在谐波减速器各零件的设计生产中，优先保证径向的加工精度有利于降低误差对刚、柔轮齿面啮合的影响。关键词：谐波齿轮;空间变形;线面啮合;误差分析;法向侧隙9|7|0更新时间：2026-06-05
- 摘要：目的为解决传统快速扩展随机树星型（Rapidly-exploring Random Tree Star, RRT*）算法在复杂环境中存在的采样盲目性强、路径质量差等问题，提出一种结合双向能量隧道探测（Bidirectional Energy Tunnel Detection, BETD）与双目标分层优化（Dual-Objective Hierarchical Optimization, DOHO）的改进RRT*算法。方法所提算法采用三级递进式优化框架：在预处理阶段，通过BETD算法筛选高可达性的路径中间点，为后续扩展提供导向性节点；在路径规划阶段，基于上述中间点引导RRT*算法实现高效扩展；在后处理阶段，采用DOHO算法对初始路径进行长度与平滑度的双重优化。在Matlab软件中搭建二维与三维仿真环境进行性能验证。结果仿真结果表明，基于BETD的RRT*算法相较于RRT、RRT*、RRT-Connect及人工势场-RRT*算法，路径搜索时间缩短68.9%~91.5%，路径长度缩短6.2%~22.9%，扩展节点数仅占对比算法的14.4%~25.0%。对比传统RRT*算法，基于DOHO的RRT*算法的路径长度缩短7.13%，路径平滑度得到了显著改善。关键词：RRT*算法;路径规划;能量导引;节点导向采样;分层优化18|3|0更新时间：2026-05-25
- 摘要：目的城轨列车齿轮驱动装置采用飞溅润滑方式。为研究飞溅润滑模式下润滑冷却特性对齿轮箱传动效率与服役寿命的影响规律，揭示其耦合作用机制，满足传动系统的工程应用发展需求。方法首先，基于改进的移动粒子半隐式法构建齿轮箱飞溅润滑流场仿真模型，引入2阶最小二乘模型提升计算精度；其次，结合热网络法与有限元法建立齿轮箱热-流耦合温度场仿真模型，重点研究齿轮箱输入转速和初始油位高度对齿轮搅油功率及系统润滑冷却特性的影响规律，并通过试验验证了该齿轮箱温度场仿真预测模型的准确性。结果结果表明，搅油功率损失随着转速的增加呈指数倍增大；齿轮箱对流换热系数随着油位的升高不断增大，对流换热系数越大，系统冷却特性越好；齿轮箱在转速1 900 r/min、中油位（低速轮轴线以下262 mm）工况下齿轮及轴承温升最小；齿轮箱轴承与油池温度仿真值与试验值变化趋势一致且相对误差小于8%。研究为城轨列车齿轮箱的设计优化提供了理论依据，对保障地铁安全运行具有重要的工程价值。关键词：齿轮箱;飞溅润滑;温度场;搅油损失;城轨列车22|13|0更新时间：2026-05-12
- 摘要：目的针对滚动轴承等旋转机械零部件在性能退化评估（Performance Degradation Assessment, PDA）中存在退化关键信息难以全面捕获的问题，提出一种基于常春藤算法（Ivy Algorithm, IVY）的自适应优选特征融合方法，以构建能够更准确反映滚动轴承健康状态的健康指标（Health Indicator, HI）。方法首先，对滚动轴承全寿命周期振动信号进行多维特征提取，并从相关性、单调性、可预测性和鲁棒性4个维度对特征进行了定量分析；其次，采用熵权法对上述指标进行线性加权，构建综合评价指标，并选取得分较高的特征作为优选特征；最后，利用IVY算法对优选特征进行自适应融合，形成最终的HI。结果试验结果表明，所构建的HI能够精准捕获滚动轴承全寿命周期中的关键演化拐点；相较于单一特征，本文所提方法在相关性、可预测性和鲁棒性等方面表现更优，验证了该法在滚动轴承健康评估与预防性维护中的有效性和可靠性。关键词：滚动轴承;性能退化评估;常春藤算法;自适应优选特征融合;健康指标27|6|0更新时间：2026-05-11
- 摘要：目的针对双臂机器人避障轨迹规划中单一目标优化易局部最优、碰撞检测与规划协同性不足的问题，提出一种自适应多目标粒子群优化算法。方法采用D-H参数法建立运动学模型，利用五次多项式插值进行关节空间轨迹规划，结合有向包围盒法、分离轴定理及连续碰撞检测实现精确碰撞检测。以路径长度、碰撞风险及运动平滑度为优化目标，动态调整权重及算法参数，并根据环境风险分级选择最终策略。结果结果表明，自适应多目标粒子群优化算法收敛速度快、精度高；优化后关节角速度与角加速度的变化次数显著减少，关节冲击明显降低；在空载与负载工况下，末端位置重复性满足精度要求，各关节速度处于安全约束范围内。该算法实现了从“碰撞后重规划”到“主动预防”的升级，有效降低关节能耗与损伤风险，提升运动平滑性，延长使用寿命。关键词：双臂机器人;轨迹规划;多项式插值法;碰撞检测;多目标粒子群优化算法36|27|0更新时间：2026-04-30
- 摘要：目的为解决弧齿锥齿轮齿面粗糙度参数优化与预测精度不足的问题，进而克服传统方法难以有效处理复杂的非线性关系和多变量影响的局限，采用机器学习模型对弧齿锥齿轮齿面粗糙度进行预测。方法首先，基于弧齿锥齿轮磨削试验数据集，分别应用机器学习方法中的决策树（Decision Tree, DT）、支持向量机（Support Vector Regression, SVR）和人工神经网络（Artificial Neural Network, ANN）方法构建弧齿锥齿轮凸面和凹面的粗糙度预测模型，对比3种机器学习模型的预测结果；其次，以此为基础，采用多元线性回归方法推导了考虑弧齿锥齿轮加工参数的齿面粗糙度预测公式；最后，通过机器学习模型解释工具（SHapley Additive exPlanations, SHAP）分析了各输入特征对所预测齿面粗糙度的贡献，为机器学习服务于高性能齿轮制造提供理论支持。结果结果表明，DT、SVR分别表现出欠拟合和过拟合的状态，预测效果不佳；ANN可以完美地拟合数据并精确预测齿面粗糙度，但计算效率相对较低，其预测弧齿锥齿轮凸面和凹面粗糙度的平均相对误差分别为3.5%和6.09%；各输入加工参数对所预测齿面粗糙度的影响程度依次为磨削速度、磨削深度、展成速度。关键词：齿面粗糙度预测;弧齿锥齿轮;磨削;机器学习;超参数;模型解释20|13|0更新时间：2026-04-30
- 摘要：目的摆线轮是RV减速器的核心部件，其高效、精密的加工方法对保证减速器的性能至关重要。鉴于此，提出一种摆线轮滚齿、磨齿加工的基本原理方法。方法首先，通过螺旋面形成原理与空间坐标变换，求解啮合方程，建立了摆线轮封闭齿廓曲线、蜗杆刀具及齿向修形的几何运动模型。其次，利用VERICUT软件构建滚磨机床原理样机，通过形成曲面的运动仿真，与理论曲面比对，偏差小于0.004 mm。结果通过滚齿加工试验，证明了所建理论模型的正确性和蜗杆刀具滚磨加工技术的可行性。研究为摆线轮连续齿廓高效加工、三维拓扑修形奠定了理论与实践基础。关键词：摆线轮;蜗杆刀具;齿向修形;滚齿;磨齿14|11|0更新时间：2026-04-30
- 摘要：直升机传动系统是舱内噪声的关键来源，显著影响飞行品质与乘坐舒适性。系统梳理其振动/噪声抑制技术，可为工程设计、系统集成与国产化替代提供技术依据与路径参考。本文对国内外直升机传动系统振动/噪声抑制技术的研究进展进行综述。阐述了被动抑振技术（包括结构优化、阻振、吸振和隔振）和主动抑振技术（涵盖作动器和有源控制算法）；梳理了共轴反转双旋翼直升机、倾转旋翼直升机等具备高速飞行特性的特殊构型直升机传动系统振动抑制技术的研究现状。同时，探讨了磁性齿轮、陶瓷轴承和复合材料轴、机匣等新型传动部件的减振机理，以及电动尾桨、全电驱动等革命性电驱动技术的研究进展。最后，结合我国研究现状，提出多维度优化主动抑振技术、技术创新推动新型传动部件升级和发展新能源直升机等建议，以期提升我国直升机的国际竞争力。关键词：直升机传动系统;振动;噪声;新型传动部件;电驱动24|8|0更新时间：2026-04-30
- 摘要：目的针对共轴直升机封闭差动行星轮系由于部件众多且故障概率不一导致的可靠性评估难题，识别系统薄弱部件及潜在故障模式，为采取针对性改进措施、提高系统使用寿命提供依据。方法首先，提出了一种融合模糊集理论与逼近理想解排序（Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution, TOPSIS）法的综合风险评估模型；其次，采用梯形模糊数构建了模糊评估矩阵，并结合层次分析法（Analytic Hierarchy Process, AHP）与熵权法（Entropy Weight Method, EWM）确定了各评价指标的综合权重；最后，通过制定专家评分表并应用评估模型计算了各部件的排序指标，实现了对薄弱环节的定量化识别。结果结果表明，应用所提模型确定的最易发生故障的齿轮部件为差动级太阳轮，其主要故障模式表现为齿面磨损和齿根裂纹。评估结果为该轮系的结构优化与材料替换提供了明确的技术导向。关键词：模糊集理论;AHP;TOPSIS;综合风险评估方法;封闭差动行星轮系17|10|0更新时间：2026-04-30
- 摘要：目的针对航空发动机齿轮传动系统在复杂工况下易发行波共振，进而制约高可靠性轻量化设计的问题，开展齿轮辐板结构避振优化研究。方法首先，构建基于Kriging插值法与贝叶斯超参数优化的齿轮模态振频代理模型，以替代高成本数值分析，高效预测结构参数对固有频率的影响；其次，以辐厚比、轮缘比为设计变量，建立以系统质量最小化与综合啮合刚度最大化为目标的优化数学模型；然后，将代理模型嵌入非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅲ）框架，并施加包含共振转速裕度在内的多类约束，开展多目标迭代寻优；最后，采用优劣解距离法（TOPSIS）对Pareto前沿解集进行综合评估，筛选最佳结构方案。结果结果表明，所构建的代理模型对齿轮前三阶节径固有频率的决定系数R²分别达到96.7%、94.7%和98.8%，预测精度满足工程设计需求。经优化设计后，传动系统中存在行波共振风险的6个齿轮在连续运转及高转速工况下的共振点均被有效规避。相较于初始设计方案，齿轮组总体质量减轻14.4%，且各齿轮接触与弯曲疲劳安全系数仍分别满足大于1.25与1.5的强度标准。关键词：航空发动机;附件机匣;代理模型;行波共振;轻量化设计20|9|0更新时间：2026-04-30
- 摘要：目的花键是航空动力传输系统的重要联接件，受制造误差、装配误差或工作载荷的影响，常会发生平行错位、角度错位和综合错位等情况，影响花键的啮合长度和各齿承载能力。为提高传动系统的平稳性，降低航空花键的故障率，有必要开展错位花键的啮合刚度特性分析。方法建立航空花键-转子系统动力学模型，求解花键时变啮合长度，将切片法和石川法相结合，获得不同错位情况下的花键单齿啮合刚度并求解系统动力学响应。结果结果表明，增大静态平行错位量和静态角度错位量，花键单齿啮合刚度的变化幅度及转子系统的动力学响应增大；静态平行错位量不变，改变静态角度错位量，花键啮合刚度和转子系统的动力学响应变化不明显；静态角度错位量不变，增大静态平行错位量，花键啮合刚度和转子系统动力学响应变化明显。关键词：航空花键;转子动力学;啮合刚度;Newmark-Beta法15|12|0更新时间：2026-04-30
- 摘要：目的面向航空装备直齿圆柱齿轮优质高效制造需求，针对模锻、挤压等传统单自由度成形方法制造航空直齿圆柱齿轮时齿形填充困难且成形载荷过大等问题，本研究创新提出航空直齿圆柱齿轮多自由度成形新思路，即通过辗压模连续局部多自由度加载提升金属流动能力，降低成形载荷，同时细化齿轮晶粒组织，形成沿齿形连续分布的金属流线，进而提升齿轮强度和疲劳寿命，为高强韧、长寿命航空直齿圆柱齿轮制造提供新技术路径。方法首先，采用有限元仿真技术探究了坯料形状对齿形填充效果及成形载荷的影响规律，据此提出坯料优化设计方法，并进一步揭示了成形过程中齿形填充规律、等效应变分布与演变规律以及金属流线演变规律；其次，依据有限元仿真结果开展航空直齿圆柱齿轮多自由度近净成形工艺试验，并对试验样件进行晶粒尺寸和金属流线检测，验证上述有限元仿真模型和仿真结果的有效性。结果研究结果表明，采用圆台型坯料可有效提升齿形充填效果并降低成形载荷，最终获得了齿形充填饱满的航空直齿圆柱齿轮样件；同时，多自由度成形方法能够向齿形区域引入剧烈塑性变形，不仅可有效细化齿轮晶粒，还能形成沿齿形连续分布的金属流线。因此，多自由度近净成形技术可以实现航空直齿圆柱齿轮高性能制造。关键词：航空直齿圆柱齿轮;多自由度近净成形;塑性成形规律;高性能制造;成形工艺设计21|8|0更新时间：2026-04-30
- 摘要：目的齿轮作为动力传递系统的核心构件，其表面完整性直接影响装备的服役寿命。超声振动辅助磨削（Ultrasonic Vibration-Assisted Grinding, UVAG）通过引入高频振动能，旨在解决高性能齿轮精密制造中切削力大、摩擦热积累严重等难题。【分析】系统梳理了齿轮超声振动辅助磨削装备的创新发展历程，重点分析了不同结构形式UVAG装备的关键技术特征。从表面完整性表征方法出发，深入探讨了超声振动对材料去除行为、表面粗糙度、残余应力分布及亚表层损伤控制的调控机制。结论超声辅助加工能显著降低磨削力和磨削温度，改善齿轮表层物理力学性能，在精密加工领域具有独特的技术优势与工程应用潜力。展望未来研究应聚焦于超声振动系统与磨削工艺的深度融合，探索多物理场耦合作用下的表面质量演化规律，并致力于大型化、高频化UVAG成套装备的研发。关键词：齿轮系统;超声振动;磨削加工20|8|0更新时间：2026-04-30
- 摘要：目的内啮合抛光珩齿，具有提高齿面质量、降低传动噪声的特点，可以有效提升齿轮的使役性能和疲劳寿命。为深入理解航空齿轮内啮合抛光珩齿表面形成机制，指导工艺参数优化，研究提出内啮合抛光珩齿三维表面粗糙度的正向预测方法。方法首先，基于共轭啮合原理及磨粒切削机制，推导出珩齿工艺参数驱动下的磨粒切削深度与切削次数；其次，将珩磨过程中磨粒对齿面微观凸峰的渐进去除，等效为作用于三维高度数据的“啮合接触-材料去除”信号处理算子；然后，通过对实测初始齿面进行自适应降噪与形貌保真修正，模拟材料去除过程；最后，基于Matlab软件实现迭代计算，获得珩磨后齿面的三维高度数据并预测粗糙度。结果经珩齿试验验证，4组样本中Sa、Sq、Sz三类粗糙度参数的预测平均误差分别为6.42%、5.29%和5.86%，最大误差不超过12.76%。分析表明，表面粗糙度随珩磨轮转速增加而降低，随切削率降低而提高。研究为内啮合抛光珩齿工艺参数优化提供了定量参考，也为复杂曲面零件的精密加工提供了新的主动预测方法。关键词：内啮合抛光珩齿;航空齿轮;表面粗糙度;预测模型;磨粒16|8|0更新时间：2026-04-30
- 摘要：目的15Cr14Co12Mo5Ni合金是新一代高强度、高耐温、高耐磨损的低碳高合金钢，广泛应用于航空航天、汽车变速箱等高端领域。磁粉检测在该合金构件的质量检验中具有重要作用，但短棒状磁痕的出现常常干扰检测结果。本文旨在探讨短棒状磁痕的产生机制，分析其与合金内部微观组织结构、碳化物分布及锻造工艺之间的关系，从而为优化锻造工艺、控制晶粒尺寸、抑制位错滑移带过度发育以及降低磁痕干扰提供理论依据。方法选取该合金齿轮轴孔磁痕显示处与非显示处样品，结合磁粉检测、扫描电子显微镜观察、金相分析及能谱分析手段，从宏观和微观层面对比研究磁痕的形态特征、碳化物成分及晶粒结构差异。结果通过宏观与微观分析，研究发现，短棒状磁痕的形成与Cr-Mo系碳化物在合金内的成串聚集密切相关，这些碳化物通过影响局部磁导率形成磁漏场，从而导致磁粉聚集。进一步的研究揭示了短棒状磁痕的组织演化链：“粗晶→位错滑移带→Cr/Mo富集→沿界面定向析出→碳化物成带→磁导率梯度→短棒状磁痕”。关键词：短棒状磁痕;磁导率梯度;Cr-Mo系碳化物;位错滑移带;微观组织演化链;锻造工艺12|8|0更新时间：2026-04-30
- 摘要：目的针对直升机主减速器安装与支撑用关键部件撑杆，结合撑杆结构的发展方向，对当前周期撑杆与智能撑杆的技术发展现状进行了分析。【分析】直升机主减速器安装与支撑布局形式分为凸缘式、撑杆式、其他安装与支撑结构布局形式，归纳分析了各安装与支撑布局形式的结构特点和适用范围。结合典型机型案例，总结了不同安装与支撑布局形式在常规单旋翼与共轴双旋翼直升机上的应用现状。展望提出轻量化材料与智能算法的协同优化是未来提升支撑系统动态性能的关键路径。关键词：直升机主减速器;凸缘式;撑杆式;周期撑杆;智能撑杆12|8|0更新时间：2026-04-30
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