大功率智能高效齿轮箱设计制造关键技术研究及应用” 获2020年度宁波市科技进步二等奖

近日，宁波市人民政府下发甬政发[2021]2号《宁波市人民政府关于公布2020年度宁波市科学技术奖获奖名单的通报》文件，根据《宁波市人民政府关于印发宁波市科学技术奖励办法的通知》规定，经过严格评审，宁波东力传动设备有限公司申报的“大功率智能高效齿轮箱设计制造关键技术研究及应用”项目获2020年度宁波市科技进步二等奖。

本项目采用产学研合作的形式，由宁波东力传动设备有限公司为主研发，浙江大学、杭州前进齿轮箱集团股份有限公司共同参与完成。本项目在浙江省重点科技创新团队和宁波市重大科技专项的支持下，开展了面向大功率齿轮箱的设计制造关键技术攻关，取得如下主要科技创新成果：

PART 01

提出了面向大功率高效齿轮箱的模块族谱创新设计方法。创建了大功率齿轮箱的族谱化标准模块库，提出基于几何互换性的智能匹配模块查询技术，结合装配结构有向图实现齿轮箱的结构创新设计，形成标准化、系列化、网络化的大功率齿轮箱设计体系，使产品零件种类减小40%，生产周期缩短30%以上。

PART 02

攻克了基于多尺度数字仿真的大功率高效齿轮箱综合性能优化技术。建立齿轮箱全方位多尺度数字化虚拟样机，改进了基于临界转速不平衡响应计算的动态性能、基于修形特性曲线分析的齿形微观形貌、基于最小油膜厚度计算的轴承润滑，有效降低冲击振动，噪声值降低了5-10dB(A)，单级传动效率提高到98.84%。

PART 03

突破了大功率高效齿轮箱加工制造关键技术。提出一种可调式外圆柱面加工刀具及其使用方法，实现大功率齿轮的高效加工；发明了黄铜增强湿式铜基摩擦片的制作方法，提高摩擦片的摩擦和耐磨性能；提出一种渗碳淬火齿轮磨削防烧伤技术，有效保证产品质量稳定性。

PART 04

研发了基于奇异值分解的齿轮箱噪声振动在线监测与故障诊断系统。通过多路同步传感点设计，实现齿轮箱噪声振动的在线监测，提出基于奇异值分解的滑移向量序列多维架构方法，实现齿轮箱的远程故障诊断，提高了大功率齿轮箱的智能化水平和运行可靠性。

项目成果成功应用于大功率冶金设备、船舶设备、风电设备等，经谭建荣院士等专家鉴定，整体技术达到国际先进水平，其中面向大功率齿轮箱的模块族谱创新设计方法和黄铜增强湿式铜基摩擦片的制作技术处于国际同类技术领先水平。

项目获发明专利19项，发表论文21篇，制定国家标准4项和行业标准3项。近三年累计实现销售收入18.91亿元，利税2.79亿元。通过本项目的实施，使我国掌握了自主知识产权的大功率智能高效齿轮箱设计制造核心技术，有效提高国产大功率齿轮传动设备的市场竞争力，为我国齿轮传动技术的不断进步和重大高端装备的发展奠定了坚实的基础。