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- 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2|1|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12|0|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17|10|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11|4|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6|7|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9|5|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11|7|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4|5|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9|8|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8|5|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8|5|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6|5|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6|5|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7|5|0更新时间：2026-04-30
- 摘要：目的忽略转向梯形机构或假设左、右前轮转向角一致，会降低车辆路径跟踪、回正力矩计算与转向梯形机构优化的精度。为此，构建转向梯形机构传动比函数，计算左、右前轮转向角，揭示转向梯形机构造成转向角差异的原因。方法通过转向梯形机构结构分析，将其运动划分为轮-销的空间运动与阿克曼杆系的平面运动；投影轮-销间的空间几何位置，利用空间向量计算主销与转向角间的关系，推导出轮-销传动比；由阿克曼杆系投影出当量转向梯形，通过构造转向梯形辅助角与阿克曼杆系三角形，推导出转向梯形传动比函数。总传动比函数由轮-销传动比、转向器传动比与转向梯形传动比构成，其正确性与精确性通过对比Matlab数值模拟与Adams/Car运动仿真结果进行验证。结果结果表明，阿克曼杆系三角形长边的变化是前轮转向角不一致的主要原因；0°~27°转向范围内，总传动比函数计算出的转向角最大相对误差绝对值不大于3.21%。关键词：轮-销运动;阿克曼杆系;转向角差异;转向传动机构;转向仿真6|11|0更新时间：2026-04-24
- 摘要：目的针对高速涡轮起动机用双联行星增速齿轮箱在极端高速工况下振动特性研究匮乏、双联行星轮结构内部激励复杂、箱体振动贡献机制不明、动态响应峰值与共振规律不清等问题，以高速涡轮起动机转子强度测试试验中的双联行星增速齿轮箱为研究对象，分析其振动特性。方法首先，利用仿真软件建立了包含柔性箱体的传动系统刚柔耦合动力学模型；其次，对系统进行模态分析，获取了前15阶固有频率与振型，并通过坎贝尔图判定了工作转速下的共振风险；最后，分析了系统的动态传动误差、动态接触载荷及箱体表面振动加速度。结果研究结果表明，该增速箱在工作转速与最高转速下均能有效避开共振区；动态传动误差与动态接触载荷在输入轴转速12 000~13 500 r/min区间内出现峰值；箱体在Y方向的振动最为显著。通过振动测试试验验证了仿真模型的准确性，试验与仿真结果的相对误差小于5%，表明所建模型能够有效预测系统的振动行为，可为同类高速行星齿轮箱的动力学设计与优化提供依据与实践参考。关键词：行星齿轮传动;振动特性;刚柔耦合模型;模态分析;试验验证8|5|0更新时间：2026-04-13
- 摘要：目的航空齿轮对表面完整性要求严苛，超声振动辅助磨削（Ultrasonic Vibration-Assisted Grinding, UVAG）有助于提升齿面残余压应力与抗疲劳性能，但其热-力-微观塑性耦合机制仍需进一步阐明。为此，建立同时考虑超声振动与热-力耦合的晶体塑性有限元模型（Crystal Plasticity Finite Element Model, CPFEM），以实现齿面残余应力的正向预测，并揭示超声调控机制。方法构建齿面随动坐标系与磨削接触几何，推导UVAG条件下的摩擦衰减、切向磨削力与瞬态热流模型；在CPFEM中引入超声软化项与温度软化项，完成12Cr2Ni4A合金钢材料参数的标定，并建立表层/层深双尺度多晶模型；在Abaqus-UMAT框架下开展不同磨削参数与工况仿真；搭建UVAG试验平台，采用嵌入式热电偶对磨削温升进行校核，并通过X射线衍射（X-Ray Diffraction, XRD）逐层剥除法测量齿面及层深残余应力，实现模型验证。结果基准工况下，模型预测的齿面残余压应力峰值约为-369 MPa，100 μm处约-50 MPa，与XRD实测的偏差≤20%；不同工况下，表面验证平均误差约为21%，模拟值与试验值变化趋势一致。相较常规磨削，UVAG条件下残余压应力峰值提升20%~30%，作用层深提高约50%。结果表明，UVAG通过抑制摩擦致热并促进多滑移协同与位错增殖，可降低平均Taylor因子、提升滑移活动度、重构跨尺度应力场；所建模型可用于航空齿轮UVAG残余应力预测与工艺参数优化。关键词：航空齿轮;晶体塑性有限元模型;超声振动辅助磨削;热力耦合;残余应力5|5|0更新时间：2026-04-13
- 摘要：目的对于耐火砖砌筑中特异性砖体形态复杂、作业空间受限等特殊工况，传统方法在涂抹异形砖体表面时存在规划效率低、轨迹平滑性差及路径代价高等不足。为此，提出一种改进快速探索随机树（Rapidly-exploring Random Tree, RRT）算法，对涂抹机械臂的路径规划问题进行研究。方法通过分区高斯采样，增强对关键区域的搜索导向；采用引力动态调节步长，实现狭窄空间中的自适应探索；并引入三角不等式剪枝与三次B样条优化，去除冗余节点，提升轨迹平滑度。结果仿真结果表明，改进RRT算法在规划时间、路径长度、路径节点数及迭代次数方面均优于对比算法。实物试验验证中，该改进RRT算法在砌筑环境下可实现平稳避障与涂抹作业，其规划时间较传统RRT、RRT*、Bias-RRT和RRT-Connect分别缩短70.80%、80.54%、29.12%和22.24%；路径长度分别缩短31.26%、3.52%、22.62%和30.10%，展现了良好的工程适用性。关键词：涂抹机械臂;路径规划;改进RRT算法;分区高斯采样;引力动态调节步长6|5|0更新时间：2026-04-13
- 摘要：目的针对同轴磁齿轮（Coaxial Magnetic Gear, CMG）设计中存在结构复杂、建模精度不足及传动性能不佳的问题，提出一种基于传动特性的建模及多目标优化方法，旨在为CMG的研制、优化提供思路。方法首先，利用子区域法对CMG的磁场进行计算，对比二维仿真验证气隙磁场的解析解；其次，采用理论计算、有限元仿真及试验法研究其转矩-角度特性，根据三维仿真分析端部漏磁效应，并在多工况下得到转速-效率关系曲线；最后，采用非支配排序遗传算法Ⅱ（Non-dominated Sorting Genetic Algorithm Ⅱ, NSGA-Ⅱ）对CMG进行优化，得到传动性能更优的结构参数。结果结果表明，理论计算转矩值与二维仿真转矩值一致性极高；试验转矩值与三维仿真转矩值更为吻合，且两者相比理论计算转矩值和二维仿真转矩值明显减小，该差异源于永磁体的端部效应；在最终参数下，CMG性能明显提升，达到了优化效果。关键词：同轴磁齿轮;子区域法;电磁转矩;传动特性;有限元仿真;多目标优化19|31|0更新时间：2026-04-08
- 摘要：目的为支撑人形机器人一体化伺服关节的技术创新与应用拓展，综述旋转关节与直线关节的结构特性及国内外典型人形机器人中的应用场景，总结一体化直线伺服关节的驱动方式，探究一体化电驱直线伺服关节的关键技术与未来发展方向。意义一体化伺服关节作为机器人高精度运动与动态力位响应的核心驱动部件，其性能直接决定机器人复杂环境下的作业能力与可靠性，相关研究可为高性能关节研发及智能机器人产业升级提供关键技术支撑。通过文献梳理、典型案例分析及技术归纳，明确构型设计、核心传动部件制造、高频响控制为核心技术要点，指出高集成度、轻量化等为主要发展趋势。关键词：一体化直线伺服关节;高集成度;电动驱动;高频响控制111|200|0更新时间：2026-03-09
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