7月18日：《机械工程学报》2025年第11期最受关注论文推荐

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温州大学机电工程学院郑俊康等认为，基于机器学习对旋转矢量(Rotary vector, RV)减速器进行状态监测，对提高RV减速器的可靠性和安全性具有重要意义。然而，在工程应用中，故障样本缺失是制约人工智能诊断发展的根本原因。为解决RV减速器故障样本不足的问题，提出了基于RV减速器动力学仿真的智能诊断方法。首先，建立正常状态下的RV减速器动力学模型，采用皮尔逊相关系数修正模型，获取较为精确的动力学模型。其次，建立齿轮故障数学模型并添加至正常RV减速器动力学模型中，计算生成故障样本库作为人工智能诊断模型的训练样本，用于待诊断测试样本分类。最后，将仿真得到的故障样本作为训练样本，实验测试得到的未知故障样本作为测试样本，通过卷积神经网络进行故障分类，结果表明：基于RV减速器动力学模型的智能诊断方法可解决故障样本缺失导致分类精度低的问题。

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重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室陈地发等认为，18CrNiMo7-6作为海上风电机组、重型矿山装备、大型舰船、高铁等高端重载装备的主力齿轮材料，其弯曲疲劳性能是限制装备可靠性、疲劳寿命、功率密度进一步发展的重要瓶颈。然而磨削、喷丸等加工工艺对齿轮弯曲疲劳强度的具体影响尚不清楚，不同可靠度的齿轮弯曲疲劳极限之间转化的问题也未见讨论，显著制约了高性能齿轮的精益设计。本文系统开展了渗碳磨削、离子注入、微粒喷丸、滚磨光整、常规喷丸、齿面+端面喷丸以及二次喷丸等系列工艺的18CrNiMo7-6齿轮弯曲疲劳试验，获取有效弯曲疲劳试验点700余个，试验时长超过7000 h，并提出适用于该材料牌号的齿轮弯曲疲劳极限预测公式。结果表明，齿轮弯曲疲劳极限主要和加工工艺、模数大小、企业具体工艺环境等有关；在所研究的工艺和模数范围内，18CrNiMo7-6齿轮弯曲疲劳极限范围为482～762 MPa；50%可靠度与99%可靠度弯曲疲劳极限转换系数范围为0.841～0.965，推荐值为0.929；考虑表面完整性的齿轮弯曲疲劳极限预测公式的预测误差绝对值的均值为6.19%，满足工程设计需求，为高功率密度齿轮传动研发提供了研究方法与数据支撑。

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北方工业大学机械与材料工程学院韩飞等认为，辊弯成形是一种节材、节能、高效的金属板材成形工艺，在建筑行业、汽车制造、轨道交通等诸多领域得到了广泛应用。目前辊弯成形技术以传统等截面形状的产品生产与研究为主，但工业4.0的到来对辊弯成形的未来发展提出了新的要求与趋势，为提高辊弯成形适用范围，满足更高的产品要求，变截面柔性辊弯成形、热辊弯成形等技术得到发展与研究；更加高效、精密、灵活的辊弯成形设备也随着前沿技术的深入研究应运而生。对辊弯成形技术的理论研究、工艺研究、前沿技术、装备发展以及智能制造方面进行国内外研究与发展现状综述，并提出了辊弯成形近年来在各应用领域的前沿进展，指出未来辊弯成形关键问题与突破点。

探花

南京工业大学土木工程学院王新玉等认为，打印路径和纤维含量对3D打印连续碳纤维(3D printed continuous carbon fiber，3DPCCF)复合材料的力学性能影响显著。考虑了沿拉伸方向相邻层平行打印(记为0°/0°)、正交打印(记为0°/90°)、沿与拉伸方向夹角45°方向相邻层正交打印(记为45°/135°)三种打印路径和四种碳纤维体积含量(0%、7.6%、15.1%和22.7%)，共进行32个试件的轴向拉伸试验，分析了打印路径和碳纤维体积含量对3D打印连续碳纤维复合材料破坏机理和力学性能的影响规律。试验结果表明：0°/0°与0°/90°组试件几乎没有塑性变形，主要呈现纤维拉断的破坏形态；45°/135°组试件有较大的塑性变形，主要呈现层间粘结失效的破坏形态。试验测得0°/0°组试件抗拉强度和弹性模量最大，0°/90°和45°/135°组试件抗拉强度和弹性模量则依次降低。随着碳纤维体积含量的增加，各组试件的抗拉强度和弹性模量均近似线性增加。最后，建立了3D打印连续碳纤维复合材料与连续碳纤维和基体材料抗拉强度及弹性模量之间的关系表达式，为3D打印连续碳纤维复合材料的工程应用提供了设计参考。

榜眼

河北工业大学机械工程学院史羽胜等认为，为提高小型移动机器人在复杂环境中的适应能力，提出了一种具有被动变形车轮的新型轮腿复合机器人，继承了传统轮式机器人运动平稳和控制简捷特性，车轮变形后变径比可达2.3，依靠车轮与障碍地形之间的约束力即可实现车轮构型的被动转变。对车轮变形和复原过程进行了受力分析，并以变形能力和越障高度为目标，采用多目标优化设计方法优化了车轮结构参数。在被动变形车轮的基础上，机器人可根据车轮与地形间摩擦状态变化或通过控制前后车轮相对转速实现轮式与腿式运动模式的主被动切换。通过建立机器人越障力学模型，研究了机器人参数对越障稳定性的影响规律，并实验验证了机器人可借助车轮变形实现较高障碍的跨越。

状元

浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室童水光等认为，齿轮传动系统是装备制造业中不可或缺的重要部件，随着海洋、航空、交通、能源等领域高端装备服役环境日益复杂，高转速、高负载、剧烈扰动等极端工况时有出现，导致齿轮传动系统振动噪声激增，直接威胁高端装备的整机可靠性、舒适性和隐蔽性。因此，齿轮传动系统的动力学性能已成为制约系统和整机运行性能的关键，迫切需要围绕齿轮传动系统的动力学性能开展设计。在广泛调研国内外研究成果的基础上，归纳了现有的齿轮传动系统动力学性能分析手段，梳理了影响系统动力学性能的若干内外激励因素，强调了多源内外激励和不确定性因素对系统动力学性能的潜在影响，总结了齿轮传动系统动力学性能指标的单目标优化设计、多目标优化设计及不确定性/稳健性优化设计方法，介绍了齿轮传动系统动力学性能分析与设计方法在船舶、航空航天、轨道交通、风电、机器人等场景下的应用现状，探讨了系统动力学性能设计的未来发展方向。有助于全面构建齿轮传动系统动力学性能设计体系，对改善齿轮传动系统振动噪声特性、提升齿轮传动系统综合性能具有借鉴意义。

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责任编辑：杜蔚杰

责任校对：张 强

审 核： 张 彤

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