传动技术

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燃料电池汽车动力系统技术进展

侯中军，袁新杰，徐旭东，周鸿旭

2025 (03): 3-11.

摘要 ( 6 )

在能源转型与碳中和目标驱动下，燃料电池汽车凭借零排放、长续航、补能快等优势成为新能源汽车发展的重要方向。系统梳理了国内外燃料电池汽车从样车验证、工程化开发到商业化导入等阶段的演进历程；氢燃料电池和锂离子电池两种电源构成的氢电复合电源已发展为燃料电池动力系统的核心。重点分析介绍氢电复合电源技术的发展现状，特别是氢燃料电池电源能量密度达382 Wh/kg,成本降至0.7元/Wh,已具备市场竞争力；最后对燃料电池动力系统进行了技术展望，面向工况特征的氢电复合电源技术、燃料电池功率密度与储氢系统储氢密度等是燃料电池动力系统关键发展方向。

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大功率车用电堆振动仿真建模与分析

闫哲，邱殿凯，彭林法

2025 (03): 12-18.

摘要 ( 4 )

质子交换膜燃料电池由于具有高效率、高能量密度、低排放等优点，在汽车行业有广泛的应用前景。车用燃料电池电堆由于路况会受到振动和冲击，可能导致螺栓松动、气体泄漏和结构损伤，从而导致电堆功率降低。大功率车用电堆组件多，且几何特征和连接方式复杂，难以建立准确高效的有限元模型。对双极板、膜电极组件和螺栓等进行了结构等效研究，建立了大功率车用电堆的等效有限元分析模型。基于此模型，开展了大功率车用电堆的模态分析，探究了等效材料参数和电堆压缩量对电堆模态的影响。研究表明，电堆主要模态表现为堆芯在垂直方向的振动，当电堆压缩量为20%时，堆芯模态频率为53.13 Hz;电堆堆叠方向的等效杨氏模量增加，会导致堆芯的模态频率增大，其他等效参数的影响可忽略不计；电堆压缩量增加，堆芯的应力增大，会导致堆芯的模态频率减小。最后开展了大功率车用电堆的振动实验，验证了有限元模型的有效性。

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高效率风力发电机用硅钢产线夹送辊工作层微观缺陷与失效分析

朱佳琪，熊欣然

2025 (03): 19-27.

摘要 ( 6 )

大型风力发电机用硅钢对板坯表面质量要求极高。热压定宽压力机夹送辊在高温强载荷工况下，因工作层裂纹缺陷导致板坯表面质量下降。以夹送辊工作层材料X21 CrMoV12-1为研究对象，通过调控热处理温度、时间和冷却速度等参数，开展热处理试验，并结合金相显微组织分析和硬度测试，研究材料微观结构与性能的演变规律。研究结果表明：随着热处理温度升高和冷却速度加快，材料在奥氏体化后形成的马氏体脆性相显著增加，材料硬度显著提升，且硬度变化与马氏体含量呈正相关。由此推断，夹送辊在与高温板坯接触时迅速升温至奥氏体化温度，随后通过水冷发生马氏体相变；在温度与应力的交替作用下，工作层产生微裂纹并逐步扩展与闭合。揭示了夹送辊表面裂纹缺陷的形成机制，为优化夹送辊材料及工艺提供了理论依据，对提高硅钢产线夹送辊的使用寿命和板坯表面质量具有重要的工程指导意义。

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基于遗传算法的楔形花键锥度参数研究

尚丹，俞翔栋，严忠胜，于文峰

2025 (03): 28-32+42.

摘要 ( 3 )

针对船用桨轴离合器楔形花键锥度参数设计效率低、多目标协同优化困难等问题，提出基于遗传算法的参数优化方法。通过建立楔形花键参数化模型，结合有限元仿真验证，构建以轴向变形小、承载能力最大化的多目标函数优化模型。根据变异参数法进行参数影响权重计算及遗传算法，得到不同锥度下最大等效应力、最大剪切应力等参数权重大小，根据遗传算法得到楔形花键最优锥度范围为0.016 8～0.027 1,并通过桨轴离合器静态扭转试验验证了优化方案的可靠性。研究为高精度楔形花键参数设计提供了新的理论方法与技术途径。

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线控转向双电机的控制策略设计与仿真研究

李豪坤，常新宇，蔺秋弘

2025 (03): 33-42.

摘要 ( 6 )

线控转向下转执行电机的跟踪效果将直接影响转向过程的整车稳定性，为了提高线控转向双执行电机的同步性能，减少负载不均和转向执行器等机构所以引发的转向系统不稳定的问题，基于改进滑模转速控制+改进自适应滑模同步控制器与龙伯格负载观测器进行负载前馈补偿结构对q轴电流补偿并进行仿真研究。首先在Matlab/Simulink中搭建双电机控制策略模型，然后Carsim中模拟整车模型。在双移线和角阶跃工况下，对线控转向双执行电机的跟踪性能与响应速度进行仿真研究，最后分析整车横摆角速度，侧向加速度，质心侧偏角的变化验证双电机控制策略对车辆转向操纵稳定性的影响，由实验结果可得设计的双执行电机的控制策略一定程度上的提升了其跟踪精度和响应速度，并且对车辆转向操纵的稳定性起到一定程度的提高。

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低碳智慧工业园区生态构建研究:从理念到落地的系统路径

卢家琦，王玉成

2025 (03): 43-47.

摘要 ( 5 )

低碳智慧工业园区是以数字化、智能化技术为核心驱动，通过能源系统优化、资源循环利用和产业生态协同，实现高效低碳运营的现代化产业空间载体。在全球碳中和目标与绿色转型的背景下，构建此类园区已成为推动区域可持续发展的重要抓手。本文围绕低碳智慧工业园区展开讨论，分析其在可持续发展中的重要性和作用，同时分析低碳智慧工业园区建设路径，结合数字技术和智能化管理手段，促进园区的可持续发展，最后结合典型案例，验证该路径在1年内达成19.5%减碳、28.69%用能成本下降的可行性。研究表明，通过系统化的生态构建，可显著提升园区的经济韧性、社会效益与环境友好性，为城市低碳转型提供可复制的实践范式。

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数字化转型驱动的动力总成制造质量管理

金晔琪

2025 (03): 48-54+64.

摘要 ( 5 )

为应对汽车行业快速迭代与竞争加剧的双重挑战，提升质量管理水平，以上海大众动力总成有限公司(以下简称：娄塘动力总成)为研究对象，基于德系质量管理体系，实施了以“精益智造”为核心的数字化转型战略。通过案例分析法，打破部门信息壁垒，构建“卓越+精益”的质量管理模式。通过建立质量数据中台，实现全流程质量数据资源的整合，为数据驱动管理奠定基础；在关键工序中引入过程能力指数(Cp/Cpk)实时评价系统，建立生产质量的柔性监控机制；依托在线技能管控系统，实现人员能力与认证的动态管理，并通过设备-工艺闭环管理，保障生产过程的标准化与稳定性。同时，生产管理流程得以精细化与无纸化，多项质量工具获得智能化升级。通过构建MOP/MIS售后质量分析模型，实现了市场故障的快速定位与根源分析，形成覆盖生产至售后服务的全生命周期质量闭环管理。实施后，产品质量与客户满意度显著提升。研究表明，将传统质量管理与数字化技术深度融合，可为制造企业质量赋能与价值跃迁提供有效路径，对推动制造业高质量发展具有借鉴意义。

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基于视觉辅助的导电滑环刷丝对位方法研究

钱昌明，陈晓波，付泽军，刘顺

2025 (03): 55-59.

摘要 ( 5 )

空间精密导电滑环是卫星太阳电池阵驱动机构的核心部件，其质量与可靠性直接关系空间飞行器的在轨寿命。刷丝与环体环槽之间的对位精度是影响导电滑环动态接触电阻等性能指标的关键因素。针对当前空间精密导电滑环制造中刷丝对位装配所存在的问题，研究了基于在线视觉感知技术的刷丝-环槽对位偏差与电刷接触压力实时表征方法，并开发了相应的软硬件系统，为对位状态评估、接触压力监测与装配操作提供实时数据支持。该研究为我国空间精密导电滑环制造技术的优化与产品性能的提升提供了一种新途径。

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基于视觉识别的船舶结构件焊缝轨迹自动生成方法

邢宏岩，樊澹宁，罗柽，张延松

2025 (03): 60-64.

摘要 ( 7 )

船舶结构件焊接效率对船体建造周期具有显著影响。针对当前广泛采用的焊接机器人离线编程技术难以满足高效焊接需求的问题，提出了一种基于结构件点云视觉扫描的焊缝识别与轨迹自动生成方法。通过集成门架式机器人、线激光视觉传感器及上位机控制软件，构建了一套视觉扫描系统，并开发了相应的点云特征提取与焊缝轮廓重构算法，实现了船舶结构件焊缝的自动定位与焊接轨迹的自动生成。研究结果表明，所提出的方法能够准确识别焊缝位置，并可有效支撑船舶结构件焊接任务的高效执行。

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