传动技术

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1. 齿轮传动系统尺寸精度建模与优化方法研究进展与展望

高畅，牛一凡，高烁杰，余海东

传动技术 2026, 40 (01): 3-11.

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齿轮传动系统凭借高功率密度、高效率与长寿命等优势，已成为航空航天、新能源汽车与深远海装备的核心动力单元。随着装备性能不断向高转速、大载荷与低噪声方向跃升，制造装配精度与服役性能保障需求日益迫切，基于偏差传递机理的精度预测模型与数据-物理融合的性能智能优化算法，正成为抑制振动噪声、预防疲劳断齿的关键路径。然而，当前研究面临两大瓶颈：一是传统刚体公差模型无法考虑齿轮箱毫米级柔性变形而导致误差传递分析失真，且缺乏“装配误差-时变啮合刚度-振动/寿命”定量映射；二是“精度-性能-成本”强耦合、非线性的多峰优化目标，对设计-制造-运维一体化提出更高要求。为应对上述问题，系统梳理了制造装配偏差表征方法、公差传递建模理论及性能驱动的优化策略等方面的研究进展，重点探讨了刚柔耦合效应、静动态一体化建模以及高维非线性优化等关键科学问题，以期为提升齿轮传动系统全生命周期的安全性、可靠性与经济性提供理论支撑与技术指引。

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2. 深远海UUV质子交换膜燃料电池动力系统现状及应用前景展望

张书豪，胡嘉伟，彭林法，邱殿凯，朱东

传动技术 2026, 40 (01): 12-28+35.

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质子交换膜燃料电池（PEMFC）因能量密度高、低噪声与零排放等优势，正成为深远海无人水下航行器（UUV）最具潜力的动力方案。系统梳理了深远海UUV动力系统的发展脉络，重点比较了蓄电池、柴油机、PEMFC等不同动力方式的性能特征，强调了PEMFC在续航能力、隐身性能及环境适应性上的独特优势，比较了典型UUV用PEMFC动力的设计思路与应用成效。同时，归纳了现有的UUV用PEMFC动力在电池原理设计、水管理、储氢储氧等方面的关键技术及其应用现状，并进一步展望了其在长航时任务、多任务适配与智能能源管理等方向的应用前景。研究表明，随着储氢材料、能量调度和系统集成等技术的不断突破，PEMFC有望成为大型与超大型UUV的核心动力，为未来深海资源开发和战略作战提供重要支撑。

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3. 一体式再生燃料电池双向模式切换策略研究

沈永緒，刘洋，朱东，邱殿凯

传动技术 2026, 40 (01): 36-43+50.

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一体式再生燃料电池兼具电解与发电两种模式，是长时储能与轻量化动力的有力候选。在一体式再生燃料电池电解模式至发电模式的模式切换过程中，水管理直接决定发电模式启动成败与性能优劣。现有研究往往以高频阻抗达阈值判定燃料电池是否可以启动发电，然而高频阻抗变化主要表征膜电导等高频过程，水在膜电极的滞留仍会导致一体式再生燃料电池的发电性能波动。结合电化学阻抗谱与弛豫时间分布，在氧气侧充满水的条件下，对一体式再生燃料电池与传统燃料电池吹扫后的发电响应进行对比分析。进一步地，以电压衰减率与阻抗变化作为联合评价指标，比较在不同吹扫策略下，一体式再生燃料电池模式切换后的发电响应情况，为其提供可操作的吹扫参数区间与评价方法。

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4. 分布式力控抛光工具设计

徐镜淳，苏星，海阔，张建飞，陈立，周涛

传动技术 2026, 40 (01): 51-61.

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为了克服传统抛光过程中抛光压力的控制，多采用单一维度的恒力抛光的方式限制，并解决现有机器人抛光过程力分布不均匀等局限性，提出一种新型的基于多维分布式力感知与驱动控制的抛光装置。该系统利用微型推杆与分布式压力传感器构建抛光压力控制闭环。分析了系统工作原理，建立了压力控制系统的非线性模型。为了复现手动抛光过程压力分布，采用神经网络控制算法，并仿真分析验证了模型的准确性。最后对比手动抛光与机器人抛光的压力分布一致性与稳定性。实验结果表明，该系统可以实现抛光压力的柔性控制，与手动抛光压力分布对比，每个传感点处绝对误差小于0.1 N，输出抛光压力较人手更为稳定，稳定性提升10%，整体压力波动小于1 N。该系统基本复现了手动抛光过程，满足对抛光压力稳定性和精确性的要求，为解决光学元件抛光过程中的压力分布不均问题提供了有效方案。

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5. 基于流体动压润滑的船用径向轴承润滑机理研究

丁蓉，谢亦晨，俞翔栋，段仪征，马苏会

传动技术 2026, 40 (01): 29-35.

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径向轴承作为船舶传动系统的关键核心部件，主要用于承担径向负荷和轴系自重，其润滑性能直接影响径向轴承的正常工作及传动系统的动力传递效率。通过建立计入轴瓦弹性变形的油膜厚度方程和压力控制方程，采用中心差分法和超松弛迭代法对模型进行求解，获得径向轴承的油膜厚度分布和压力分布，进一步探究了不同轴承间隙与转速对径向轴承润滑性能的影响。通过开展径向轴承模拟启停试验研究，验证了低转速下的磨损更易使油膜润滑条件变差，研究结果对径向轴承的设计优化具有指导意义。

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6. 大功率质子交换膜燃料电池装配工艺建模与分析

戴筵丞，彭林法，赵小军

传动技术 2026, 40 (01): 44-50.

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大功率质子交换膜燃料电池（PEMFC）电堆通常由数百片双极板与膜电极依次堆叠组成。在装配过程中，初始横向装配偏差会引发极板水平偏移，使其与定位杆接触并引起杆件挠曲变形，影响定位效果，最终导致电堆装配精度与密封可靠性的降低。以直线度偏差作为装配精度的评价指标，通过单元电池滑移模型表征电堆压缩过程中极板间水平力的变化行为，结合极板与定位杆的平衡方程及接触关系，建立了整堆装配偏差的动态模型。基于该模型，系统推导出限位约束条件下各极板的位移规律、限位装置的变形响应及电堆直线度偏差，探究了密封件压缩率、定位杆直径及电堆节数对电堆直线度偏差的影响规律。研究结果表明：密封件压缩率或电堆节数的增加均会导致电堆装配精度的下降；当压缩率从10%增至30%时，400节电堆的直线度偏差增大近三倍；在相同压缩率下，400节电堆的平均直线度偏差约为10节电堆的3.35倍；适当增大定位杆直径可有效抑制杆件弯曲变形，从而提升装配精度。

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7. 电动汽车宽温域行驶工况下整车能量流特性研究

陆海峰，王丹东，施骏业，潘园，尚明利，陈江平，林忠钦

传动技术 2026, 40 (01): 62-69+78.

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为揭示宽温域行驶工况下纯电动汽车的能量流特性，基于AMESim仿真平台构建了集成电池系统、驱动系统与热管理系统的整车能量流模型，并通过实验数据对模型进行了验证。在-7℃至35℃的宽温域范围内，基于CLTC-P工况开展能量流仿真，系统分析了环境温度与行驶工况对整车能耗的耦合影响。结果表明，环境温度对整车能耗具有显著影响：在23℃常温下，整车能耗最低，为8.43kWh/100km；而在-7℃低温和35℃高温条件下，能耗分别上升至18.16kWh/100km和12.43kWh/100km。极端温度下，热管理系统功耗占比显著增加：-7℃时占比达43.1%，主要源于制热负荷和电池内阻的增大；35℃时占比为25.5%，主要受制冷负荷增加影响。此外，行驶工况与环境温度对能耗存在耦合影响效应：低速段驱动能耗较低，但极端温度下热管理需求显著提升，导致整车能耗增加；中高速段虽热管理需求降低，但驱动能耗上升，同样导致总能耗增加。研究结果揭示了环境温度与行驶工况对纯电动汽车能量流的耦合影响规律，为热管理系统优化与能量管理策略改进提供了重要数据支撑与理论依据。

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8. 基于域自适应学习的3D目标检测跨域泛化性提升研究

范骏隆，黄宏成

传动技术 2026, 40 (01): 70-78.

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针对多视角3D目标检测模型在跨数据域部署检测性能下降问题展开研究，基于BEVDet模型对跨域泛化误差的存在及其出现环节进行系统分析，通过对不同数据域下检测性能对比实验，识别深度估计与特征提取步骤对跨域性能退化的影响。在基线模型基础上引入域分类器与梯度反转层，构建域自适应学习的特征提取器微调训练框架，增强域无关特征提取能力。使用带有域标签的数据进行训练，并设计对比实验对优化后模型跨域检测性能进行评估，实验结果表明优化后模型相较于直接引入目标域进行监督微调的模型有额外的性能提升，验证了优化方法的有效性与可行性。本研究的创新点包括从模型结构和特征泛化角度出发，将域自适应学习机制引入目标检测跨域泛化能力提升任务中，通过微调视觉特征提取器对其域间特征表示偏差，提升模型跨域泛化能力，为自动驾驶感知模型的跨域应用提供了一种可行的技术路径。

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9. 基于振动传递路径的电静压作动器稳态振动研究

赵腾瑞，何俊，张玉强，何承阐，赵玉鑫，张执南

传动技术 2026, 40 (01): 79-84.

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电静压作动器是水下航行器舵面运动的核心机构，作动器安装机脚处的振动是影响航行器的安全性和隐蔽性的重要指标。为了模拟电静压作动器在工作状态下的受力情况，通常用负载模拟器提供航行状态下舵面受到的负载力。加载液压缸产生的振动会对作动器自身的振动评价带来一定的干扰。为分析作动器的振动，建立了系统的有限元模型，对系统进行了模态分析，结合试验数据分析了不同转速下作动器的振动特性。液压缸内的压力脉动是作动器振动的主要激励源，其特征频率与作动器的加速度特征频率相一致。基于振动传递路径的方法，分析了1000 Hz以内加载液压缸作为振源对电静压作动器振动评价测点的稳态振动贡献量，该方法对于精确评估作动器本身的振动水平具有一定的指导意义。

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10. 车载工况极化电位对燃料电池碳涂层腐蚀的影响

李兵，李骁博，黄逸飞，邓宇君

传动技术 2025, 39 (04): 39-44+72.

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针对质子交换膜燃料电池金属双极板碳涂层在车载复杂工况下面临着腐蚀失效问题，采用闭合场非平衡磁控溅射制备碳涂层，通过外部离线测试分析不同车载工况极化电位对碳涂层腐蚀形貌、接触电阻及离子析出浓度的作用。结果表明：plug-in 变载组合工况因极化电位持续变化扰动电化学腐蚀体系，虽平均极化电位低于怠速工况的 0.84 V 恒电位，但相同腐蚀时间下对碳涂层的腐蚀影响更显著；因电位越高腐蚀速率越快，怠速与 plug-in 变载组合工况的极化电位对碳涂层腐蚀的影响，均弱于启停工况 1.6 V 恒电位的影响。该研究为揭示燃料电池极板碳涂层在实际运行中的失效机制提供依据。

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11. 电池剩余寿命预测方法研究进展和发展趋势

王劲夫

传动技术 2025, 39 (04): 52-58.

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锂离子电池等新型储能器件是国家新能源战略的核心装备，也是实现“双碳”目标的关键支撑；准确预测其剩余寿命已成为提升产品质量的核心技术。在梳理电池退化机理并总结国内外最新研究进展的基础上，系统综述了四类主流预测方法：机理模型、数据驱动模型、混合融合模型与数字孪生模型。进而深入剖析该领域面临的主要挑战——模型解释性、精度与复杂度的失衡关系，电池全生命周期数据采集不完备，复杂环境与个体差异的适配性不足。最后对未来技术需求与发展趋势作出展望。

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12. 新能源汽车底盘集成关键技术研究综述

朱冰，李海乔，赵健，李景琪，黄志帆，郑英杰，党瑞捷，任振轩，陈志成

传动技术 2025, 39 (04): 3-12+23.

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随着新能源汽车市场的不断扩大，底盘集成化技术正加速发展。然而，现有研究成果相对分散，且缺乏系统化梳理，难以为技术传承与创新提供有力支撑。围绕新能源汽车底盘集成，系统回顾了该领域的关键技术进展。首先，从底盘集成控制架构的角度，分析了当前主流的分散式、集中式、分层式及域控式架构特点与发展趋势。在此基础上，介绍了底盘集成动力学建模方法，阐述了动力学稳定性的评估机制，并解析了横-纵、横-垂、纵-垂以及横-纵-垂四类典型集成控制策略。此外，针对系统安全性问题，介绍了底盘集成容错控制技术，包括故障诊断方法与容错控制策略。最后，以新能源汽车底盘集成技术的发展脉络为主线，总结现有研究成果，并展望其在动力学建模、动力学边界量化以及集成控制策略设计等方面的未来发展方向。

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13. 基于联合仿真的船用桨轴离合器盘车机构控制系统研究

俞翔栋，乔王威，严忠胜，段仪征

传动技术 2025, 39 (04): 33-38.

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盘车机构主要用于实现桨轴离合器盘车齿牙找正及紧急制动，是桨轴传动系统的重要组成部分，其盘车性能对桨轴离合器的工作性能以及船舶动力传动系统动力传递的稳定性具有重要影响。对盘车机构液压系统的关键设备开展了参数设计，以三维实体模型为基础，建立动力学仿真分析模型，建立盘车机构的液压控制模型，建立了ADAMS与AMEsim联合仿真模型，分析盘车机构的盘车性能。通过开展盘车性能试验研究，验证了所建立液压控制模型的有效性，对盘车机构及桨轴离合器的设计优化具有一定的指导意义。

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14. 基于成组技术的船舶小组立自动分类模型

肖文林，王玉娟，郦羽，杨鑫锋，万志敏

传动技术 2025, 39 (04): 67-72.

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为提升船舶小组立分类效率，实现适用于机器人作业的小组立分类自动化，提出了一种基于不同机器人性能与可达性的小组立分类准则，将小组立划分为9类。结合船舶小组立的结构特性，构建了对应的图神经网络自动分类模型。从覆盖所有类别的实船分段中随机抽取4390个小组立模型，并对每类模型进行人工标注。按类别随机划分数据集，其中80%作为训练集，10%作为验证集，10%作为测试集。利用训练集和验证集对模型进行训练，最终在测试集上验证分类模型的性能。结果表明，该模型在测试集上的准确率为0.9199，精确率为0.9217，召回率为0.9201。所构建的分类模型具有较高的准确率，实现了小组立分类的自动化，具备较强的工程应用价值。

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15. PEM电解槽双极板表面改性研究进展

李心雨，赵小军，孙虎，徐竹田，彭林法

传动技术 2025, 39 (04): 13-23.

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双极板作为PEM电解槽的核心组件，承担着单元连接、物质传输及电热传导等多重功能。系统综述了电解制氢用双极板的表面涂层改性策略，从涂层材料与制备工艺两个维度梳理当前研究进展。在涂层材料方面，基于贵金属、过渡金属、氮化物、碳基材料及导电氧化物的分类框架，回顾了各类涂层在电解阳极环境中的导电性、耐蚀性和耐久性表现。针对贵金属体系，聚焦于低贵金属载量的复合涂层，在维持性能优势的同时实现成本控制；对于非贵金属材料，重点关注其在阳极强氧化环境下的失效机理，以及相对应的性能优化方法。在制备工艺方面，结合具体材料类型，介绍了磁控溅射、电化学沉积、热喷涂等关键沉积技术在双极板表面工程中的应用，分析了其中关键工艺参数对涂层在特定工况下导电耐蚀性的影响。通过对比不同沉积技术的成膜质量、生产效率和经济效益指标，指出了不同沉积技术的适用场景与关键局限。综合分析表明，通过创新型涂层结构设计与沉积工艺的协同优化，能够实现贵金属涂层单位成本的降低或非贵金属涂层综合性能的提升，有望获得高性能、低成本的双极板表面涂层改性方案，推动金属双极板在PEM电解制氢领域的规模化商业应用。

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16. 基于雅可比旋量三维公差模型的Sobol敏感度分析

赵子驭，方俊福，徐庆增，刘顺，金隼

传动技术 2025, 39 (04): 59-66.

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为克服传统二维尺寸链分析方法在复杂三维装配体精度评估中的局限性，提出一种Sobol灵敏度分析与雅可比旋量模型相结合的完整公差分析框架，旨在高效且准确地评估复杂三维装配体中各公差参数对装配精度的影响。面对高维公差参数和非线性传递的挑战，引入了基于方差分解原理的Sobol全局敏感度分析方法。该方法不仅能评估单个公差参数的影响，还能量化其与其他参数的交互作用对最终装配偏差的贡献。以发动机曲轴活塞机构为例，建立了其雅可比旋量模型，并利用公差分析框架进行分析，不仅能够识别影响装配精度的关键公差参数，还能为产品的公差设计、制造工艺选择及质量控制提供科学依据。

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17. 具有再循环及脉排功能的氢氧型燃料电池系统及策略优化

杨淼，朱东，李焱鑫，邱殿凯

传动技术 2025, 39 (04): 24-32+66.

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针对氯氧型燃料电池封闭运行中液态水积聚、性能衰减的瓶颈,提出一种具有再循环及脉排功能的燃料电池系统,通过实验探究了氢气循环泵转速nd、脉排周期T、脉排持续时间t等典型运行参数对气体利用率、电压稳定性、系统净功率等多种性能的影响机制。实验发现:存在最优氢气循环泵转速保证足够排水效率的同时维持最高系统净功率;过短脉排周期电压不稳定、气体利用率低,过长脉排周期排水效率不足;延长脉排持续时间在提升排水效率的同时显著降低气体利用率并加剧电压波动,一定范围后继续延长无性能增益。本研究中300mA/cm²电流密度在T=10s、t=100ms、ηii=8000r/min时具有最高的氢气利用率（97.91%）、氧气利用率（95.50%）、最低的单体电压标准差（12.3mV）、脉排期间电压极差（3.2mV）及较高的系统功率（2765.2W,仅比最高系统功率低7.4W）。

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18. 船舶混合动力模式切换过程离合器摩擦导入动力学响应研究

龚炜，陈俐

传动技术 2025, 39 (04): 45-51.

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在并联式气电混合动力船舶的模式切换过程中，轴系冲击降低传动轴可靠性。为此，基于LuGre摩擦模型描述离合器摩擦扭矩，建立传动动力学模型。该模型准确再现了实际工程中的螺旋桨的转速、角加速度及冲击度波动特性，特别是在离合器接合完成后，冲击度的波动幅值显著增大现象。进一步研究表明：离合器摩擦扭矩增大时，摩擦阻尼增大，螺旋桨角加速度响应频率向低频偏移；反之，则向高频偏移。为抑制冲击，研究提出：减小离合器压强和螺旋桨激振频率，控制激振相位角为3π/2，可以有效抑制动静摩擦切换点的冲击度；控制离合器压强为3.5×10～5Pa，并减小螺旋桨激振频率，可以抑制接合后增扭阶段的冲击度。

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19. 人形机器人关节传动技术的发展概述

李柯昕，刘津源，纵怀志，楼彬，马佰周，罗元春，张军辉，徐兵

传动技术 2026, 40 (02): 3-17.

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人形机器人凭借其高度拟人化的形态特征，展现出卓越的复杂环境适应能力。作为其执行层的核心，关节传动系统是保障机器人灵活运动与可靠作业的关键物理基础。为厘清人形机器人关节传动技术的演进脉络，通过对文献分类综述，将关节传动体系分为电机驱动、流体驱动及新型驱动三大类。系统阐述了各类驱动技术的技术原理、结构特征及演进历程，对比分析其在满足上肢“高精度操作”与下肢“高动态移动”差异化功能需求的应用特性。在此基础上，归纳出各类传动方案的优缺点并分析关键技术挑战。最后，指出人形机器人传动技术将向高扭矩密度、高度集成化、结构仿生化及材料智能化方向演进。旨在为人形机器人的性能突破提供系统的理论支撑与工程实践指引。

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20. 融合拓扑解耦与启发式蚁群算法的大型齿轮传动系统装配序列规划研究

刘阳，高畅，牛一凡，余海东

传动技术 2026, 40 (02): 69-83.

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针对大型齿轮传动系统零部件数量庞大、物理关联与工艺约束高度耦合导致的装配序列规划求解效率低下问题，提出一种融合拓扑解耦与启发式蚁群算法的装配序列规划方法。首先通过基于模型的设计技术（MBD）构建装配信息全域映射模型，提取零件间的几何干涉、连接强度及工艺关联，建立装配约束加权网络模型；进而引入图论中的Louvain社区发现算法，以模块度最大化为目标函数对复杂装配网络进行自动聚类与解耦，将全域规划空间划分为局部可控的子模块，实现寻优维度的有效降低；基于此设计一种分层改进蚁群算法，在模块内部利用工艺知识启发因子引导寻优搜索，并实现对候选节点的实时过滤，确保序列的物理可行性。以典型大型行星齿轮箱装配为案例验证方法的有效性，结果表明，所提方法可将寻优空间压缩21个数量级，求解耗时降低38.7%，显著提升大规模零件系统装配序列规划的搜索效率与收敛精度。

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