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一、前言根據(jù)自有設備情況選用公司齒輪測量機、三坐標測量機作為數(shù)字化設備，分別對雙聯(lián)行星輪對齒精度進行測量。通過分析測量過程及測量結(jié)果，對三坐標測量機間接測量法進行改進，即通過對大小齒輪輪廓進行掃描，構(gòu)造虛擬量棒直徑計算對齒角度偏差，并根據(jù)這種測量方法編制了三坐標自動測量程序，提高了檢測效率及準確性，保證產(chǎn)品的合格率至98%以上。二、實施背景（一）背景近年來，為降低礦山運輸行業(yè)成本，提高效率，大型工程運輸車開始設計生產(chǎn)，其中輪式自卸車比較熱門，一直占據(jù)市場主導地位。當前，全球每年輪式自卸車銷售額高達100億美元以上，并且連續(xù)6年保持30%的增長率，足以說明一個新興品類正在崛起。（二）現(xiàn)狀輪式自卸車電動輪組成的主要部件為雙聯(lián)行星輪。行星齒輪傳動與普通齒輪傳動相比，具有重量輕、體積小、傳遞功率大、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力高等一系列優(yōu)點，在工業(yè)領域應用廣泛。在行星傳動的各種型式中,NW、NN及WW三種型式的行星齒輪為雙聯(lián)齒輪，當前國內(nèi)研制和承接的輪邊減速器產(chǎn)品中，NW型雙聯(lián)行星輪組的制造工藝難度系數(shù)最大。目前，只有GE、西門子等極少數(shù)國際大公司具備制造高品質(zhì)雙聯(lián)行星輪組的能力，形成市場壟斷，利潤高達500%。最近幾年，國內(nèi)研制了多種雙聯(lián)行星輪組對，但制造過程復雜，工藝和產(chǎn)線瓶頸較多。大多數(shù)公司只能選擇自行配對組裝，但卻無法滿足與客戶整機零件的互換，與行業(yè)中成熟產(chǎn)品存在較大差距，產(chǎn)品的銷價差別也很大。（三）實施的緊迫性目前，中車戚墅堰所已涉及共計6款雙聯(lián)行星輪的研制，雙聯(lián)行星輪不僅可以作為零部件安裝在總成上，還可以作為成品進行銷售。通常雙聯(lián)行星輪需要經(jīng)過熱套、精磨軸承檔、磨齒修正三個工序，每個工序都要檢測對齒精度，只有保證每次檢測的穩(wěn)定和效率，才能使成品的對齒精度控制在順逆30秒以內(nèi)。為攻克目前產(chǎn)品中對齒精度檢測的難點，本文對輪邊減速器中的行星輪組對齒精度的相關工藝及檢測要求進行了討論分析，助力企業(yè)有效地提高生產(chǎn)效率，降低質(zhì)量風險，固化生產(chǎn)周期并降低生產(chǎn)成本。三、測量方法及改進（一）間接測量方案及參數(shù)確定1.雙聯(lián)齒輪對齒技術(shù)簡介行星齒輪機構(gòu)傳動是指二個或三個雙聯(lián)行星齒輪工作時與太陽輪、內(nèi)齒輪同時嚙合而形成的傳動系統(tǒng)。雙聯(lián)行星齒輪對齒在技術(shù)條件上一般要求上下聯(lián)的齒或槽中心對正，常用的對齒和測量方法是用插齒刀對齒，用圓柱棒進行偏差測量。2.測量設備配置檢測設備配置如下表1所示，三坐標測量機是20世紀60年代發(fā)展起來的一種高效率的新型精密測量儀器。它的優(yōu)點是：(1)通用性強，可實現(xiàn)空間坐標點的測量，方便地測量出各種零件的三維輪廓尺寸和位置精度；(2)測量精度可靠；(3)可方便地進行數(shù)據(jù)處理和過程控制。因此，它被納入自動化生產(chǎn)線和柔性加工線中，并成為一個重要的組成部分。齒輪測量機主要用于測量齒輪的輪齒精度，包括齒形、齒向誤差、周節(jié)累積誤差、徑向跳動誤差等，測量精度高。表1檢測所用設備設備名稱型號生產(chǎn)廠家三坐標測量機MMZG303020德國蔡司ZEISS齒輪測量機P65德國克林貝格3.測量參數(shù)的確定選用1Z057雙聯(lián)行星輪作為測量件，它是由小行星輪和大行星輪組合而成的。(如圖1)圖11Z057雙聯(lián)行星輪選用三坐標測量機進行對齒精度測量時，首先要確定測量圓柱棒的直徑。通過查閱1Z057雙聯(lián)行星輪的設計藍圖，了解大小行星輪的參數(shù)，再根據(jù)參數(shù)信息計算最佳圓柱棒直徑進行測量。為保證測量結(jié)果的準確性,量棒直徑不可太大,也不可太小；若直徑太大,與齒廓的接觸點有可能超出大徑，若直徑太小,則量棒外圓將與槽底接觸。以上兩種情況都無法得出正確的測量結(jié)果。為避免這些情況,選擇量棒直徑時,應使量棒外圓與齒廓的接觸點落在分度圓及其附近的任意位置上,一般在距小徑的(1/3~2/3齒高之間為宜。當量棒外圓與齒廓的接觸點落在分度圓上時,可通過公式1得出量棒直徑。公式（1）其中dp是量棒直徑，db是分度圓直徑，α是齒形角，Z為齒數(shù)，對于漸開線標準圓柱齒輪db=mz；小行星輪模數(shù)為8.367，齒數(shù)為17，齒形角為25度。經(jīng)計算最佳量棒直徑為φ16.771；大行星輪模數(shù)為8.175，齒數(shù)為72，齒形角為25度。經(jīng)計算最佳量棒直徑為φ15.797。4.間接測量方案根據(jù)公式（1）計算結(jié)果，我們選用φ16的量棒進行間接測量，測量方法如圖2。圖2測量小行星輪（左）；測量大行星輪（右）先掃描上下兩個軸承檔連成公共軸線的量棒卡入齒槽內(nèi)，用探頭確定量棒中心位置，建立坐標系，計算出上下中心的偏移量，得出對齒角度偏差。圖3為測量數(shù)據(jù)報告，根據(jù)偏移量的正負值確定順逆方向。圖3測量數(shù)據(jù)5.數(shù)據(jù)驗證選用齒輪測量機進行測量，首先找正雙聯(lián)齒輪的軸承檔，輸入大小行星輪參數(shù)，選擇角度測量軟件，自動掃描軸承檔，確定基準中心線，然后掃描大小行星輪齒槽左右齒面的齒形輪廓和齒向輪廓，確定齒槽中心線，通過軟件計算，得到偏轉(zhuǎn)距離，從而得出對齒角度。測量過程如圖4，數(shù)據(jù)報告如圖5。圖4測量小行星輪（左）；測量大行星輪（右）圖5測量數(shù)據(jù)6.數(shù)據(jù)對比及測量存在的不足通過量棒間接測量的對齒角度為44秒，而齒輪測量機測量結(jié)果為1分05秒。以齒輪測量機測量結(jié)果為參考值，兩次測量存在21秒偏差，偏差交大。對比兩種測量方法，間接測量法以手動操作為主，人為不確定性較大；齒輪測量機通過掃描齒形輪廓和齒向輪廓確定齒槽中心線，得出對齒角度，數(shù)據(jù)精準性較高，但是起吊、找正及測量時間較長，效率低下，無法滿足生產(chǎn)進度。（二）對齒精度檢測工藝優(yōu)化改善間接測量法測量結(jié)果偏差較大，特對其進行改進。首先選取小齒輪的上端面作為空轉(zhuǎn)方向，小齒輪上端圓作為圓心，小齒輪兩邊對齒的中心點作為旋轉(zhuǎn)方向建立初定位坐標系；通過初定位坐標系，三坐標測量機能夠快速準確地掃描工件的上下兩個軸承檔并使其公共軸線成為基準；再通過三坐標測量機運用未知曲線掃描功能對上下齒輪中部（即齒向最高點）的齒槽兩邊進行掃描，得到2條V形曲線）。構(gòu)造與V形曲線相切的兩個虛擬圓形，小行星輪選擇直徑為φ16.771的圓，大行星輪選擇直徑為φ15.797的圓（如圖7）。以軸線作為基準，小行星輪虛擬圓圓心到軸線的連線作為方向基準建立坐標軸。通過計算兩個虛擬圓圓心到軸線連線的夾角得出對齒角度。圖6掃描程序圖7小行星輪擬合圓（左）；大行星輪擬合圓（右）表2雙聯(lián)行星輪對齒角度數(shù)據(jù)序號改進前（三坐標）改進后（三坐標）（齒輪儀）方向10’40”0’22”0’20”順時針20’38”0’18”0’20”順時針30’42”0’23”0’20”逆時針40’20”0’13”0’10”逆時針50’15”0’36”0’35”逆時針60’40”0’51”0’50”逆時針70’28”0’9”0’12”順時針80’30”0’13”0’13”順時針90’5”0’21”0’20”順時針100’13”0’35”0’35”順時針110’30”0’15”0’12”順時針120’28”0’10”0’12”逆時針130’5”0’24”0’20”順時針140’45”0’24”0’25”順時針150’5”0’25”0’23”順時針160’10”0’30”0’29”順時針170’5”0’20”0’20”順時針180’30”0’10”0’5”逆時針190’24”0’23”0’25”逆時針200’19”0’40”0’38”順時針210’28”0’14”0’10”順時針220’13”0’32”0’30”順時針230’10”0’30”0’32”順時針240’40”0’25”0’25”順時針250’15”0’33”0’30”順時針260’29”0’22”0’20”逆時針270’42”0’22”0’25”順時針280’8”0’29”0’28”逆時針290’28”0’16”0’12”逆時針300’40”0’20”0’21”順時針平均偏差0’16”0’2”表2為30件工件的測量數(shù)據(jù)，以齒輪儀測量結(jié)果作為參考值。對比可見，改進前的數(shù)據(jù)平均偏差為16”，改進后的數(shù)據(jù)平均偏差為2”，表明改進后三坐標測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性及精確度都有了進一步提升，與齒輪儀的測量數(shù)據(jù)偏差較小，滿足設計要求，提升測試效率，為雙聯(lián)行星輪的加工提供了強有力的數(shù)據(jù)支持，也為公司打破壟斷走向市場提供了關鍵的檢測技術(shù)支持。四、實施效果及意義通過對間接法進行改進優(yōu)化，三坐標測量機適用于各類型雙聯(lián)行星輪組的對齒精度檢測。對齒精度檢測工藝的優(yōu)化，也大大提升了產(chǎn)品合格率，取得了巨大成效，主要有以下4個方面。1.雙聯(lián)行星輪對齒精度合格率達98%；2.雙聯(lián)行星輪制造成本降低10%，產(chǎn)品質(zhì)量和市場競爭力獲得極大提高；3.雙聯(lián)行星輪的檢測周期縮短20%，由以前的2天以上縮短至1天；4.雙聯(lián)行星輪可實現(xiàn)90%成品的對齒精度在正負30秒以內(nèi)，媲美GE、西門子等公司同類產(chǎn)品要求。參考文獻[1]王蘭群張國建.漸開線花鍵M值得測量及量棒直徑的選擇2005.9.1[2]張志宏張和平雙聯(lián)行星齒輪模擬裝配2005.8.26[3]郭海風張麗雙聯(lián)行星齒輪對齒技術(shù)1994.1.1本文作者：中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司計量檢測工程師蔣瑞騏
近日，江蘇省認證評審專家組對江蘇省減速機產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心進行了計量認證和實驗室資質(zhì)認定。專家組成員首先聽取了中心相關負責人的情況匯報，對計量認證和實驗室資質(zhì)認定的相關材料進行了詳細審核，隨后根據(jù)《實驗室資質(zhì)認定評審準則》對減速機整機性能檢測系統(tǒng)、齒輪檢測中心、光譜儀、材料試驗機等相關設備進行了實驗，并考查了相關工作人員從業(yè)資質(zhì)和實驗能力。經(jīng)過審查，專家組對中心共認定了50個檢測項目和42個檢測參數(shù)，覆蓋減速機整機、齒輪和金屬材料等相關產(chǎn)品。專家組最后確認該中心實驗室管理體系運行有效、儀器設備配備齊全、人員資質(zhì)和操作技能均符合相關要求，一致同意江蘇省減速機產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心初步通過“雙認證”。江蘇省減速機產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心為泰興市的重點建設項目，泰興市質(zhì)監(jiān)局承擔相應建設任務，中心建成后主要為全省減速機相關企業(yè)提供各類檢測服務，將有效推動減速機產(chǎn)業(yè)往“高精尖”方向發(fā)展。下一步，中心將全力以赴爭取一次性通過省級中心驗收。
4月1日，江蘇省減速機產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心建設項目通過省質(zhì)監(jiān)局專家評審組驗收，并正式對外運營。這為泰興減速機產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型提供了有力的技術(shù)支撐。省減速機產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心項目一期工程投資1500萬元，建設標準檢驗用房3000平方米。按照國際先進、國內(nèi)一流的要求，選用的齒輪測量中心、直讀式光譜儀、整機試驗臺測試系統(tǒng)均引進國際領先的德國原裝產(chǎn)品。目前，已具備200千瓦減速機整機檢測能力，范圍覆蓋負載、超載試驗、輸出扭矩、傳動比誤差、傳動效率、噪聲、溫升等項目，可滿足目前國家標準和行業(yè)標準涉及的40種減速機整機檢驗，并具備對減速機及其它傳動機械15種主要配件加工精度和熱處理質(zhì)量的檢驗能力，以及對鑄鐵、鑄鋼、合金鋼、銅材、鋁材中12種元素的無損分析。“泰興減速機發(fā)展已有30年歷史，是名聞遐邇的‘減速機之鄉(xiāng)’，全市注冊登記從事減速機及配套產(chǎn)品加工的企業(yè)達300多家，其中整機生產(chǎn)企業(yè)70家左右，行業(yè)年銷售收入40多億元，并擁有泰星、泰隆兩家中國名牌產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)。但檢測檢驗能力一直跟不上減速機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平。”泰興質(zhì)監(jiān)局局長王堅告訴記者，2009年7月底，在省質(zhì)監(jiān)局的關心支持下，泰興開工建設省減速機產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，并于今年1月上旬通過省計量認證和實驗室資質(zhì)認定，具備對外檢驗資質(zhì)。“下一步，將計劃投資4000萬元，啟動省減速機產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心二期工程，建設500千瓦整機測試平臺，進一步提升檢測檢驗水平，爭創(chuàng)國家級檢測中心。”王堅介紹，借助中心強有力的技術(shù)支撐，力爭未來3至5年減速機產(chǎn)業(yè)規(guī)模在現(xiàn)有基礎上翻兩番，達160億元至200億元。
國內(nèi)外機器人關節(jié)測試技術(shù)現(xiàn)狀及展望石照耀，程慧明引言2021年中國機器人行業(yè)市場規(guī)模為1306.8億元，預計2022年行業(yè)市場規(guī)模將達1712.4億元，同比增長31.0%，增速全球領先。關節(jié)是機器人執(zhí)行姿態(tài)控制的執(zhí)行部件，其性能對機器人的整機性能和可靠性起決定性作用。按動力來源可以分為液壓、氣動和電機驅(qū)動三大類，本文主要介紹電驅(qū)動關節(jié)。關節(jié)主要由傳動、控制和傳感部分組成，其中傳動部分由電機、減速器和結(jié)構(gòu)件組成，控制部分由驅(qū)動模塊及通信模塊組成，傳感器部分使用了位置、力矩、電流和溫度等。隨著機器人應用領域與規(guī)模的快速擴張，關節(jié)種類不斷增加、性能也不斷優(yōu)化。與此相適應，對關節(jié)性能的表征、測試和評價也成為了當前的研究熱點。全面考察機器人關節(jié)測試技術(shù)現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)整體上呈現(xiàn)出四個特點：（1）測試技術(shù)多來源于減速器和電機測試技術(shù)，缺乏完全適用于關節(jié)的整機測試技術(shù)。（2）國內(nèi)外研發(fā)的測試設備主要針對大中型關節(jié)，而針對小型或微小型關節(jié)的測試技術(shù)和設備較少。（3）對關節(jié)的測試多集中在減速器和電機上，而不是將關節(jié)作為一個整體進行測試。（4）測試參數(shù)不全面，多集中于關節(jié)的定位精度、速度響應能力上，缺少對其傳動精度參數(shù)、電參數(shù)及其與機械參數(shù)的測試和融合分析。機器人關節(jié)的結(jié)構(gòu)不簡單，同時蘊含著復雜的能量轉(zhuǎn)化、能量傳遞以及運動控制等問題。應用場景的多樣化對機器人主機裝備的運動性能精度、負載控制、能耗效率、振動噪聲、服役壽命等性能提出了更高的目標，這對關節(jié)的綜合性能提出了進一步的要求。因此對機器人關節(jié)進行綜合性能測試，獲取關鍵性能指標，并為設計提供指導具有重要意義。1關節(jié)分類1.1類型機器人關節(jié)的種類眾多，可大致劃分為剛性關節(jié)和彈性關節(jié)兩類。剛性關節(jié)主要由電機、高傳動比減速器、編碼器、力矩傳感器和控制器等組成。Albu-Schaffer等為德國宇航局的輕量機器人設計的機器人關節(jié)，包括無刷電機、諧波減速器、絕對編碼器、增量編碼器、剎車和力矩傳感器等，如圖1所示。SamuelRader等設計的機器人關節(jié)裝有陀螺儀，可以實現(xiàn)更加精準的姿態(tài)控制。由于材料和設計上的限制，剛性關節(jié)存在功率密度值不高和機器人受沖擊情況下關節(jié)強度不夠的問題，因此剛性關節(jié)在使用上存在一定的局限性。圖1剛性關節(jié)彈性關節(jié)分為串聯(lián)彈性關節(jié)與并聯(lián)彈性關節(jié)兩種。彈性關節(jié)的設計原理來自于Hill肌肉三元素力學模型，以求更好的模擬人體肌肉功能。Pratt首先提出了串聯(lián)彈性關節(jié)的概念，串聯(lián)彈性關節(jié)在減速器和電機之間增加彈性連桿，用于降低外部沖擊載荷和儲存能量。Vanderborght等設計了可平衡位置的關節(jié)，Negrello等設計了新型關節(jié)，并進行了負載能力和抗沖擊能力實驗,如圖2所示。并聯(lián)彈性關節(jié)是在機器人整機上增加并聯(lián)彈性連桿，通過和關節(jié)共同配合，來達到釋放沖擊和儲能的功能。圖2彈性關節(jié)1.2技術(shù)要求機器人應用場景的多樣化對關節(jié)的技術(shù)提出了不同的需求，以剛性關節(jié)為例，大致可以分為兩類，如表1所示。表1關節(jié)技術(shù)要求第一種類型關節(jié)被廣泛應用于教育機器人、玩具機器人和餐飲機器人等，對關節(jié)的傳動精度要求相對較低，通常對整機的回差要求小于60′。減速器的齒輪模數(shù)在0.2mm-0.5mm之間，材料以金屬和塑料為主，種類有平行軸齒輪減速器、行星齒輪減速器、面齒輪減速器，其中平行軸齒輪減速器較為常見，部分減速器內(nèi)部會增加離合機構(gòu)，當機器人跌倒減速器受到?jīng)_擊時，用于保護內(nèi)部結(jié)構(gòu)，該類型關節(jié)通常沒有力矩傳感器。第二種類型的關節(jié)廣泛應用于大型雙足服務機器人、工業(yè)機器人和航空航天領域的空間機械臂等，此類關節(jié)對傳動精度要求較高，通常對整機的回差精度要求是小于3′。其減速器的傳動形式主要有行星減速器、擺線針輪減速器、諧波減速器，其中諧波減速器最為普遍。電機多使用直流無刷電機和永磁同步電機，在安裝上多采用無框形式。位置檢測傳感器有光柵編碼器、磁編碼器，力矩傳感器有應變扭力計。2關節(jié)測試方法現(xiàn)狀機器人關節(jié)的性能主要反映在傳動精度、機械參數(shù)、響應參數(shù)和電參數(shù)等指標上。減速器和電機作為關節(jié)的重要部件，兩者測試技術(shù)的發(fā)展為關節(jié)測試技術(shù)提供了借鑒，但減速器和電機的質(zhì)量不能反映關節(jié)整機的質(zhì)量，因此對關節(jié)的測試應面向整機。2.1傳動精度傳動誤差和回差是評價關節(jié)運動輸出精度的主要指標。傳動誤差既反映了傳動部分制造誤差和安裝誤差，又反映了其抵抗外界環(huán)境（如溫度、負載等）的能力?；夭顒t反映了關節(jié)傳動系統(tǒng)中的間隙，其主要由空程回差、彈性回差、溫度回差等組成。2.1.1傳動誤差（1）測試方法對精密減速器等傳動鏈的傳動誤差測試技術(shù)研究可以追溯至上世紀50年代，K.Stepanek研制出基于磁柵式傳感器測試齒輪機床動態(tài)誤差的設備。C.Timmc基于光柵式傳感器，通過將旋轉(zhuǎn)角位移轉(zhuǎn)換成相應電信號輸出以得到傳動誤差的一種測量方法。黃潼年先生提出了“單面嚙合間齒測量法”，發(fā)明了齒輪整體誤差測量技術(shù)。彭東林提出一種時柵傳感器，用于對傳動誤差進行測量。國標GB/T35089-2018對機器人用諧波齒輪減速器、行星擺線減速器、擺線針輪減速器等精密傳動裝置的試驗設備、傳動誤差試驗方法及其數(shù)據(jù)處理方法做出規(guī)定。機器人關節(jié)的傳動誤差測試技術(shù)來源于上述方法，關節(jié)的傳動誤差是指：對應伺服電機任意轉(zhuǎn)角，關節(jié)的實際輸出轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角之間的差值，傳動誤差曲線機器人關節(jié)傳動誤差示意圖文獻[3]基于光柵法對關節(jié)的傳動誤差進行測試。文獻[4]利用高精度光柵測量關節(jié)的輸出角度，關節(jié)電機編碼器測量輸入端角度，實現(xiàn)了對關節(jié)整機傳動誤差的測試。（2）測試難點關節(jié)是一種復雜的機電一體化產(chǎn)品，由于在工作原理、機械結(jié)構(gòu)、傳感器配置和控制方式等方面不同于其他的齒輪傳動機構(gòu)，使得對關節(jié)傳動誤差的測試也存在不同，因此在測試方法上帶來了一系列的不確定和難點問題。根據(jù)GB/T35089-2018對精密減速器傳動誤差測試設備的規(guī)定，在減速器的輸入端和輸出端分別利用高精度角度編碼器采集角度數(shù)據(jù)。對關節(jié)傳動誤差的測試，是以關節(jié)整機為測試對象，關節(jié)輸入端角度數(shù)據(jù)的采集依賴于關節(jié)電機編碼器。部分關節(jié)編碼器精度較低或者沒有安裝電機編碼器，因此在此類關節(jié)傳動誤差的測試中如何保證輸入角度的有效性是一個難點問題。目前的解決方案有兩種，一是文獻[4]中所利用的等時間間隔采樣方式，該方法可以在一定程度解決編碼器精度不足的影響，但該方法可能存在時間滯后和關節(jié)本身不支持該模式的問題；二是以控制器發(fā)出的指令角度為輸入端角度，即以理論轉(zhuǎn)角為輸入端角度，該方法符合關節(jié)傳動誤差的定義。綜上所述，關節(jié)的傳動誤差測試方法多來源于精密減速器等傳動裝置，但由于關節(jié)本身的特點，使得其傳動誤差的測試方法具有一定的特殊性。2.1.1回差（1）測試方法機器人關節(jié)的回差是指：關節(jié)的輸入端伺服電機運動方向改變后到輸出端運動方向跟隨改變時，輸出端在轉(zhuǎn)角上的滯后量。按照測試原理的不同，對關節(jié)回差的測試可以分為靜態(tài)測試和動態(tài)測試兩種。靜態(tài)測試：是指將關節(jié)的輸入端固定，通過輸出端加載、卸載，獲取滯回曲線而完成的回差測試，滯回曲線所示。輸入端固定，給輸出端逐漸加載至額定轉(zhuǎn)矩后卸載,再反向逐漸加載至額定轉(zhuǎn)矩后卸載，記錄多組輸出端轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)角值，繪制完成的封閉的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)角曲線滯回曲線示意圖在關節(jié)輸出端不同位置進行回差測試，獲得各個位置的回差，由此獲得靜態(tài)測試的回差曲線靜態(tài)測試的回差曲線動態(tài)測試法：通過測試關節(jié)的雙向傳動誤差曲線，獲取回差曲線而完成的回差測試。首先測出關節(jié)正向傳動誤差曲線，使輸入端正向多轉(zhuǎn)一定的角度后反向旋轉(zhuǎn)，然后在相同條件下測出關節(jié)反向傳動誤差曲線中反向傳動誤差曲線與正向傳動誤差曲線對應點的代數(shù)差即構(gòu)成回差曲線]采用動態(tài)測試方法對小型關節(jié)進行了回差的動態(tài)測試實驗，并和靜態(tài)測試進了對比，發(fā)現(xiàn)結(jié)果大體一致，可以在一定程度上進行相互印證。圖6雙向傳動誤差曲線）測試難點同傳動誤差測試類似，關節(jié)回差的測試也不同于精密減速器等傳動裝置，對測試方法的研究也需要從關節(jié)本身的特點來考慮。(1)關節(jié)帶電狀態(tài)是影響關節(jié)回差測試的一個重要因素，按照關節(jié)回差靜態(tài)測試方法的定義，需要將關節(jié)的輸入端固定，即電機軸抱死。關節(jié)上電后電機軸抱死，在靜態(tài)測試過程由于電機反向電動勢的阻礙，會對測試結(jié)果產(chǎn)生影響。(2)角度編碼器精度和有無問題同樣影響關節(jié)的回差動態(tài)測試，按照定義需要獲得雙向傳動誤差曲線，進而獲得回差曲線。在實際測試過程中，若采用等時間間隔采樣的方式，則會存在采集點無法對齊的問題。若采用理論角度為輸入端角度的方法，則存在測試不連續(xù)的問題。(3)聯(lián)軸器變形會影響關節(jié)回差測試結(jié)果，在加載測試中需要對聯(lián)軸器變形進行補償。2.2機械參數(shù)2.2.1啟動轉(zhuǎn)矩與反啟動轉(zhuǎn)矩測試機器人關節(jié)的啟動轉(zhuǎn)矩測試是指關節(jié)的輸出端在無負載情況下，關節(jié)內(nèi)部的電機緩慢進行轉(zhuǎn)動，至關節(jié)的輸出端轉(zhuǎn)動，期間利用關節(jié)內(nèi)部的力矩傳感器采集轉(zhuǎn)矩變換情況，利用測試設備的高精度角度傳感器來實時判斷關節(jié)輸出端的轉(zhuǎn)動情況，取轉(zhuǎn)矩的最大值為啟動轉(zhuǎn)矩，測試曲線所示。需要注意的是若關節(jié)內(nèi)部沒有力矩傳感器則無法進行啟動轉(zhuǎn)矩和反啟動轉(zhuǎn)矩測試。機器人關節(jié)的反啟動轉(zhuǎn)矩測試是指關節(jié)的輸入端在無負載情況下，測試設備的加載電機緩慢進行轉(zhuǎn)動，直至關節(jié)的輸入端轉(zhuǎn)動，期間利用測試設備的力矩傳感器采集轉(zhuǎn)矩變化情況，利用關節(jié)內(nèi)部的輸入端角度傳感器實時判斷關節(jié)輸入端的轉(zhuǎn)動情況，取轉(zhuǎn)矩的最大值為反啟動轉(zhuǎn)矩，測試曲線所示。需要注意的是對關節(jié)的反啟動轉(zhuǎn)矩測試要在不帶電下進行測試，因為電機在帶電狀態(tài)下反向轉(zhuǎn)動會存在反向電動勢，對關節(jié)轉(zhuǎn)動存在阻礙。圖8啟動(反啟動)轉(zhuǎn)矩曲線工作區(qū)工作區(qū)用轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩組成的二維平面坐標區(qū)域表示，如圖9所示。關節(jié)運行時溫度不超過關節(jié)允許最高溫度，能長期工作的區(qū)域為連續(xù)工作區(qū)。圖中連續(xù)工作區(qū)域是由關節(jié)的發(fā)熱、機械強度、以及關節(jié)內(nèi)驅(qū)動器的極限工作條件限制的范圍。超出連續(xù)工作區(qū)，允許關節(jié)短時過載運行的區(qū)域為斷續(xù)工作區(qū)。圖9工作區(qū)2.3響應參數(shù)2.3.1位置響應頻帶寬度根據(jù)JB-T10184-2000的規(guī)定，對關節(jié)位置響應頻帶寬度的測試應按照如下方式。在給定某一恒定負載的情況下，關節(jié)輸入正弦波信號，隨著正弦波信號頻率逐漸升高，對應關節(jié)位置輸出量的幅值逐漸減小同時相位滯后逐漸增大，當相位滯后增大至90°時或幅值減小至輸入幅值的1/根號2時的頻率即為系統(tǒng)位置響應頻帶寬度。2.3.2正/負階躍輸入的位置響應時間關節(jié)在空載條件下或按照試驗要求加載某一恒定負載（根據(jù)需求確定轉(zhuǎn)動慣量和扭矩大?。?。外部控制器發(fā)送由0到1的正階躍信號給關節(jié)，并同步讀取角度傳感器的數(shù)據(jù)，記錄關節(jié)從階躍信號發(fā)出至位置達到0.9的時間；重復上述試驗，取多次試驗的平均值即為關節(jié)的正階躍輸入的位置響應時間，測試曲線正階躍輸入的位置響應時間同理，外部控制器發(fā)送由1到0的負階躍信號給關節(jié)，并同步讀取角度傳感器的數(shù)據(jù)，記錄關節(jié)從階躍信號發(fā)出至位置達到0.1的時間；重復上述試驗，取多次試驗的平均值即為關節(jié)的負階躍輸入的位置響應時間，測試曲線負階躍輸入的位置響應時間2.4電參數(shù)電參數(shù)測試用于反映關節(jié)在工作狀態(tài)下電流、轉(zhuǎn)速、功率、效率與轉(zhuǎn)矩之間的關系。電參數(shù)測試分為恒定加載測試與梯度加載測試。恒定加載測試是指關節(jié)輸出端施加某一恒定負載的情況下，測試關節(jié)的電流、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩變化情況；梯度加載測試是指關節(jié)輸出端梯度加載的情況下，測試關節(jié)轉(zhuǎn)矩與電流、轉(zhuǎn)速、效率、輸出功率之間的關系，獲得相應的特性曲線恒定加載測試恒定加載測試的目的是為檢測關節(jié)在空載或穩(wěn)定負載情況下，其瞬時電流、瞬時轉(zhuǎn)速及瞬時轉(zhuǎn)矩的波動情況，上述參數(shù)測試原理及測試曲線梯度加載測試梯度加載測試的目的是為檢測關節(jié)在最高轉(zhuǎn)速下，關節(jié)輸出端負載從0Nm開始等時間梯度加載至堵轉(zhuǎn)力矩為止的過程中，關節(jié)的電流、轉(zhuǎn)速、效率、輸出功率之間的關系，獲得轉(zhuǎn)矩—電流曲線、轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)速曲線、轉(zhuǎn)矩—輸出功率曲線、轉(zhuǎn)矩—效率曲線以及關節(jié)最佳工作區(qū)域綜合曲線，上述參數(shù)測試原理及測試曲線大中型關節(jié)測試設備在工業(yè)領域內(nèi)成熟的商用大中型關節(jié)測試設備不多，本文列舉多型大中型關節(jié)測試設備，從測試范圍、測試功能、測試精度、測試原理以及測試數(shù)據(jù)運用五個方面進行對比，如表4所示。表4大中型關節(jié)測試設備由上表可知，大中型關節(jié)測試設備基本以單一類型性能參數(shù)測試為主，涉及定位精度、響應參數(shù)和機械參數(shù)，測試技術(shù)主要借鑒電機測試技術(shù)，少量來源于精密減速器測試技術(shù)，存在測試項單一，功能不完善等不足。在測試數(shù)據(jù)運用方面，主要目的為驗證關節(jié)機械設計和運動控制算法的可靠性和有效性。目前面向大中型關節(jié)的測試設備正朝著綜合性能測試和云端測試的方向發(fā)展，作者團隊所研制的新型機器人關節(jié)綜合性能測試機可以實現(xiàn)對關節(jié)傳動精度、機械參數(shù)、響應參數(shù)、電參數(shù)和抗干擾等性能參數(shù)的綜合測試，測試機的性能指標如表5所示，測試機如圖12所示。表5新型機器人關節(jié)綜合性能測試機圖12服務機器人小型關節(jié)綜合性能測試機利用該測試機實現(xiàn)了對關節(jié)性能全面測試，相關測試結(jié)果如圖13所示，分別為傳動誤差、抗干擾性能和階躍響應測試。圖13關節(jié)測試測試機還具備云測試與數(shù)據(jù)云交互的功能，相關架構(gòu)如圖14所示，將關節(jié)測試中涉及的測試設備、傳感器、控制軟件、分析方法、測試方法、測試數(shù)據(jù)和輔助設備虛擬化為服務資源，通過通用的硬件設備接口和軟件接口，依托云平臺，實現(xiàn)了各測量資源統(tǒng)一的、集中的信息化和智能化組織管理和運用，最終面向用戶提供個性化的測試服務和體驗。圖14關節(jié)云測試架構(gòu)3.2小型關節(jié)測試設備小型關節(jié)測試的難點主要表現(xiàn)在：(1)傳感器精度問題，小型關節(jié)內(nèi)部的傳感器精度較低，影響測試結(jié)果的準確性；(2)傳感器缺乏問題，部分小型關節(jié)因體積限制，使得關節(jié)內(nèi)部無法安裝傳感器，導致無法進行測試；(3)外形尺寸?。阂蛐⌒完P節(jié)的外形尺寸小，導致配套的測試設備存在夾具設計困難，外部傳感器無滿足尺寸要求等問題。作者團隊在一定程度上解決了上述問題，研制了面向服務機器人小型關節(jié)的綜合性能測試機，填補了國內(nèi)的空白，其測試關節(jié)參數(shù)如表6所示，測試機的情況如表7所示。表6小型關節(jié)參數(shù)表7小型關節(jié)測試設備參數(shù)測試機如圖15所示，主要由被測關節(jié)、高精度光柵、力矩傳感器、電力分析儀和負載電機等組成。利用測試機對小型關節(jié)的回差、電參數(shù)和反啟動轉(zhuǎn)矩進行測試，相關測試結(jié)果如圖16所示。該測試機主要解決了三個問題，一解決了小型關節(jié)測試手段缺乏的問題；二解決了小型關節(jié)整體性能測試難的問題；三解決了關節(jié)測試項目單一的問題。圖15服務機器人小型關節(jié)綜合性能測試機圖16能測試機小型關節(jié)測試綜上所述，在機器人關節(jié)測試設備研發(fā)領域存在測試項單一，測試數(shù)據(jù)運用不足等的問題，考慮到關節(jié)對于機器人市場的重要性和特殊性，對其測試技術(shù)的研究和測試設備的開發(fā)越發(fā)的迫切。4關節(jié)測試技術(shù)難點和發(fā)展趨勢機器人關節(jié)經(jīng)過了三十多年的發(fā)展，機器人主機應用場景的多樣化對其關節(jié)的性能指標提出更多的需求，相應的為了適應不同場景，關節(jié)的結(jié)構(gòu)配置也發(fā)生了眾多變化。這對關節(jié)測試技術(shù)提出了更高的要求，關節(jié)測試技術(shù)面臨的難點問題急需克服，下一步的發(fā)展方向需要深入討論。4.1關節(jié)測試技術(shù)難點機器人關節(jié)測試技術(shù)難點歸結(jié)為以下六點：（1）面向關節(jié)的測試方法。前述測試方法多源于精密減速器和電機的測試，但關節(jié)的結(jié)構(gòu)配置不同于二者，現(xiàn)有測試方法并未圍繞關節(jié)的結(jié)構(gòu)特點進行完善。同時考慮到關節(jié)結(jié)構(gòu)本身的差異性，需要對剛性和彈性關節(jié)等不同類型關節(jié)的測試方法進行細化和適應性改變。隨著關節(jié)應用場景的復雜化，還需要對關節(jié)進行抗沖擊、抗過載和壽命等極限性能測試，但此類性能指標的測試方法尚處于空白階段。（2）綜合性能測試設備。關節(jié)是復雜的機電一體化產(chǎn)品，本身對機械設計，能量傳遞以及運動控制等提出了較高的要求，這要求測試設備能夠?qū)崿F(xiàn)綜合性能測試，但目前多數(shù)測試設備只能對關節(jié)某一項性能參數(shù)進行測試。綜合性能測試設備需要在機械設計、傳感器配置和測試軟件開發(fā)上滿足傳動精度、機械參數(shù)、響應參數(shù)和電參數(shù)測試的需求。（3）關節(jié)配置。在測試過程中，關節(jié)本身為輸入端，其內(nèi)部傳感器的精度和有無在一定程度上決定測試結(jié)果的有效性。如前述所示，關節(jié)內(nèi)部角度編碼器的精度越高，關節(jié)傳動精度測試的結(jié)果可靠性越高。（4）數(shù)據(jù)運用。表4和表6總結(jié)了部分關節(jié)測試數(shù)據(jù)運用情況，發(fā)現(xiàn)測試數(shù)據(jù)主要用于機械設計、控制算法的驗證，并未深入的進行機理性研究，沒有依托數(shù)據(jù)進行精度評價體系建設、誤差溯源和性能預報模型的研究，測試在機器人關節(jié)設計、制造、使用中的核心作用未得到體現(xiàn)。（5）云平臺還未利用。應該將云計算、機器學習、人工智能及多傳感器數(shù)據(jù)融合等先進技術(shù)引入到關節(jié)測試系統(tǒng)和健康監(jiān)測中，提高關節(jié)測試的效率，能夠提高關節(jié)行業(yè)產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量，增強集成系統(tǒng)和終端用戶的故障決策能力。（6）測試方法標準化。目前市面上沒有一部成熟的關節(jié)測試技術(shù)標準，相關測試原理，測試方法和測試設備來源于生產(chǎn)和研發(fā)機構(gòu)的摸索。機器人關節(jié)行業(yè)的飛速發(fā)展對關節(jié)測試技術(shù)標準提出了需求，關節(jié)本身的技術(shù)要求又對標準的制定提出了更高的要求。4.2關節(jié)測試技術(shù)的發(fā)展趨勢機器人關節(jié)測試技術(shù)的發(fā)展趨勢可以歸結(jié)為四點：（1）需要打通機器人整機測試技術(shù)與關節(jié)測試技術(shù)的壁壘。機器人主機廠商重視機器人整機測試技術(shù)，忽視關節(jié)測試技術(shù)的重要性。機器人關節(jié)主機廠商，重視關節(jié)本身的測試技術(shù)，忽視如何從機器人整機角度去考慮測試技術(shù)，因此打通兩者測試技術(shù)的壁壘顯得尤為迫切。而打通兩者壁壘的關鍵是找到之間的關系，既一方面通過對機器人整機進行測試，可以反映某一關節(jié)的性能情況。另一方面通過對某一關節(jié)進行測試，可以反映出機器人整機的性能。故如何將機器人整機測試和關節(jié)整機測試進行融合是今后一個新研究方向。（2）重點研究傳動精度測試技術(shù)。在相當長的一段時間中，工業(yè)領域?qū)﹃P節(jié)的測試目的是探究關節(jié)的負載大小、抵抗干擾能力等，對傳動精度的要求較低。隨著市場對高精度機器人需求的增長，相適應的對關節(jié)傳動精度要求也越來越高，因此面向關節(jié)傳動精度的測試技術(shù)是研究的重點。（3）對極限性能測試技術(shù)提出了需求。隨著機器人工作環(huán)境越發(fā)復雜，對機器人關節(jié)的極限性能提出了更多需求。但與之相矛盾的是目前對關節(jié)的抗沖擊、抗過載和壽命等性能指標的測試技術(shù)幾乎為空白。因此解決這個矛盾，滿足極限性能測試的需求是今后一個時期的核心問題。（4）需要建立面向機器人關節(jié)的測試標準。目前工業(yè)領域?qū)C器人關節(jié)的測試標準呼聲較高，需要行業(yè)內(nèi)加強合作，深入研究關節(jié)測試方法，共同推進面向全局的機器人關節(jié)測試方法標準的建立。5結(jié)論本文圍繞機器人關節(jié)測試原理、測試方法和測試設備三方面對關節(jié)測試技術(shù)進行了歸納總結(jié)。關節(jié)測試技術(shù)多源于精密減速器和電機測試技術(shù)，但單一部件的性能不能反映關節(jié)的質(zhì)量，需要對關節(jié)整機進行測試。在關節(jié)傳動精度測試中，關節(jié)內(nèi)部角度編碼器的精度和有無以及關節(jié)電力響應速度等問題都會影響測試結(jié)果，這也是關節(jié)傳動精度的測試難點?？偨Y(jié)了測試設備現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)了行業(yè)對關節(jié)測試設備需求的緊迫性。對測試技術(shù)的難點問題進行了分析，指出了測試方法不完善、缺乏綜合性能測試設備、關節(jié)配置不足、數(shù)據(jù)運用不足、云平臺技術(shù)缺乏以及還未標準化六個難點問題。展望了關節(jié)測試技術(shù)的發(fā)展趨勢，發(fā)現(xiàn)正朝著解決測試技術(shù)的難點的方向發(fā)展。（省略參考文獻49篇）
近日，江蘇省減速機產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(泰興)的檢驗人員深入企業(yè)幫助解難題，受到企業(yè)好評。據(jù)介紹，某企業(yè)前不久研制一款新型減速機以用于油田開發(fā)。但檢驗人員在對該型號減速機進行整機性能試驗時發(fā)現(xiàn)，其變速換擋桿幾何尺寸設計不合理，引起減速機運行不平穩(wěn)、噪聲大等問題。在江蘇省減速機產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(泰興)的檢驗人員與企業(yè)技術(shù)人員的共同攻關下，一舉解決了難題，為新品上市贏得了寶貴的時間。近一年來，江蘇省減速機產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(泰興)不斷加大設備投入力度，目前已具備200千瓦減速機整機檢測能力，已為50多家企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)、質(zhì)量把關、開拓市場保駕護航。
前文回顧：近二十年我國齒輪量儀的發(fā)展（上）5CNC大齒輪測量中心和超大齒輪測量系統(tǒng)是CNC齒輪測量中心在大齒輪及超大齒輪測量的擴展和創(chuàng)新（1）1989年，工具所推出的局部CNC式1.2m大齒輪測量儀CZE1200D，如前所述，該儀器由單片式計算機控制步進電機二聯(lián)動，首次實現(xiàn)齒輪量儀螺旋線的CNC數(shù)控數(shù)字化測量。其改進型為2015年的CZE1200DA齒輪測量儀（圖24）；圖24工具所CZE1200DA齒輪測量儀（2）2004年，哈量國內(nèi)首次開發(fā)2mCNC大齒輪測量儀CNC3929，改進型為CNCL200（圖25）；圖25哈量L200CNC大齒輪測量中心（3）2011年，精達創(chuàng)新設計開發(fā)2.5mCNC大齒輪齒輪中心，其改進型為JLR300（圖26），在國內(nèi)創(chuàng)新采用了三坐標三聯(lián)動（θ,X,Y）的漸開線成形原理，實現(xiàn)沿端面嚙合線對大齒輪漸開線齒廓精度的測量，即“NDG”法向展成測量原理；精達公司將該原理創(chuàng)新應用于小模數(shù)齒輪的測量中，取得了良好效果。圖26精達JLR300大齒輪測量中心（4）2017年，哈爾濱同和光學公司展出精密CNC大齒輪測量中心T150A（圖27）。作為哈爾濱工業(yè)大學精密超精密加工和測量設備領域的科技成果產(chǎn)業(yè)化基地的哈爾濱同和光學展出的大齒輪測量中心，集成了超高精度氣浮軸系、氣浮托盤調(diào)心技術(shù)及直線電機驅(qū)動等先進技術(shù)。近年不少國產(chǎn)大型CNC齒輪測量中心，如哈量CNCL200（見圖25）、精達JW型（圖28）和智達ZD（圖29）型大齒輪測量中心，都采用了5軸坐標系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局，即徑向坐標采用了上下二層，既簡化機械結(jié)構(gòu)又可減少測頭阿貝誤差，具有提高儀器穩(wěn)定性和精度等優(yōu)點。智達2020年新開發(fā)的Z系列大齒輪測量中心甚至采用了三種齒廓測量原理：法線極坐標、極坐標和嚙合線測量原理，以適應不同用戶需求。儀器采用全新分層控制理念的3U架構(gòu)全閉環(huán)控制器實現(xiàn)動態(tài)位置全閉環(huán)控制，儀器性能得到了提升。圖27哈爾濱同和T150A齒輪測量中心圖28精達JW型齒輪測量中心圖29智達ZD型齒輪測量中心（5）2013年，北京工業(yè)大學成功開發(fā)了用于超大齒輪的雙測量裝置集成綜合測量系統(tǒng)——“激光跟蹤+三維平臺”在位測量系統(tǒng)（圖30），首次進行了大膽創(chuàng)新和探索，在超大齒輪的測量理論、技術(shù)和實踐上，取得了令人可喜的成果。（a）（b）（c）圖30北工大超大齒輪旁置式雙測量裝置集成綜合測量系統(tǒng)6自動化智能化齒輪測量分選儀器/系統(tǒng)實現(xiàn)CNC齒輪測量中心在齒輪生產(chǎn)現(xiàn)場在線年，工具所推出車間用齒輪在線三維雙嚙測量分選機CQPF2000,隨后哈量—北工大也成功開發(fā)出3501齒輪分選機（圖31），能在線實現(xiàn)批產(chǎn)齒輪徑向綜合三維誤差測量及分選功能。圖31工具所及北工大—哈量齒輪三維雙嚙測量機（2）2013年，精達為東風汽車變速箱生產(chǎn)線型齒輪自動分選機，用機械手實現(xiàn)半自動盤/軸類齒輪的雙嚙檢測和分選。2015年精達、智達及金量展出風格迥異的雙嚙式齒輪自動/半自動分選機（圖32）。2015年，南京二機床展出了由六軸機器人操作的“智能化齒輪加工島”（見圖5），在實現(xiàn)齒輪無人化雙嚙自動檢測的同時，通過網(wǎng)絡連結(jié)，能根據(jù)測量結(jié)果進行反饋，對系統(tǒng)中的數(shù)控滾齒機和剃齒機的加工參數(shù)進行智能化調(diào)整后再加工，實現(xiàn)批產(chǎn)齒輪閉環(huán)質(zhì)量控制與制造，在我國圓柱齒輪制造業(yè)的數(shù)字化、智能化和自動化中樹立了發(fā)展標桿。哈量于2017年推出具有時代感的3503齒輪分選機（圖33）。此外還有2005年秦川機床推出的在數(shù)控磨齒機上的數(shù)字化在機測量裝置，近年在國內(nèi)也得到重視，國產(chǎn)全自動流水線齒輪分選機的開發(fā)發(fā)展迅速。其中，哈爾濱精達和智達（圖34）都有相應產(chǎn)品系列相繼問世，服務于齒輪制造企業(yè)。以上齒輪分選機基本上都是以齒輪雙嚙儀為檢測儀器。在提升齒輪雙嚙儀的自動誤差補償功能上，精達于2017年展出了獲得專利的補償式齒輪智能雙面嚙合檢查儀產(chǎn)品，既提高儀器測量精度也滿足了國際市場標準要求，該雙嚙儀的補償功能引起行業(yè)的關注與好評。（a）（b）圖32精達半自動在線齒輪分選機（a）和秦川機床在機測量（b）（a）（b）圖34精達JFE全自動流水線齒輪分選機（a）及智達2020年為浙江雙環(huán)傳動改造的日本制造桁架式齒輪在線年，智達為株洲齒輪有限公司提供了2臺六軸機器人齒輪在線快速智能檢測系統(tǒng)（見圖6），集成了包括國產(chǎn)CNC齒輪測量中心和齒輪雙嚙測量儀以及意大利光學圖像測量儀在內(nèi)的3臺檢測功能各異的齒輪精密測量儀器，實現(xiàn)在線軸類齒輪零件的精度檢測和質(zhì)量統(tǒng)計及分選，充分顯現(xiàn)了我國齒輪在線檢測成套技術(shù)和裝備的開發(fā)制造能力，在數(shù)字化、智能化和自動化方面已經(jīng)提升到了一個嶄新高度。7齒輪整體誤差測量儀技術(shù)傳承難能可貴，新的發(fā)展令人期待和鼓舞1970年前后，由工具所黃潼年為首的我國齒輪制造與測量業(yè)界眾多科研技術(shù)人員共同努力，創(chuàng)新開發(fā)的成套齒輪整體誤差測量技術(shù)，致力于研究分析，力圖探索齒輪的幾何形狀及位置精度和齒輪的嚙合運動綜合精度之間的因果關聯(lián)。齒輪整體誤差技術(shù)目前可大致分為三類：即采用坐標式幾何解析測量法的齒輪靜態(tài)整體誤差測量技術(shù)、采用嚙合滾動點掃描測量法的運動態(tài)齒輪整體誤差測量技術(shù)以及與虛擬數(shù)字化測量齒輪或虛擬數(shù)字化配對工件齒輪進行嚙合滾動的虛擬嚙合滾動點掃描測量技術(shù)，三者都歸類于運動幾何測量原理。測量項目有：靜態(tài)齒輪整體誤差曲線族、運動態(tài)齒輪整體誤差曲線族以及虛擬齒輪整體誤差曲線族。期待今后會有傳動動力態(tài)齒輪整體誤差測量技術(shù)及相應曲線年，工具所持續(xù)開發(fā)錐齒輪整體誤差測量技術(shù)，建立了錐齒輪局部互換性測量的相對測量體系，實現(xiàn)錐齒輪齒廓二次局部基準誤差的補償（圖35），曾應用于青島精鍛齒輪廠。（a）（b）圖35工具所錐齒輪整體誤差測量儀及局部互換性測量體系（2）至2007年，工具所不斷改進并生產(chǎn)齒輪整體誤差測量儀系列產(chǎn)品，包括CZD1200EA齒條式圓柱漸開線齒輪整體誤差測量儀（見圖24）、CZ450蝸桿式圓柱齒輪整體誤差測量儀（圖36）及用于小模數(shù)圓柱齒輪的CZ150蝸桿式測量儀（圖37）。圖36工具所CZ450齒輪整體誤差測量儀圖37工具所CZ150小齒輪測量儀（3）2015年，工具所和北工大相繼成功開發(fā)出齒輪單面嚙合差動式小模數(shù)齒輪整體誤差測量儀（圖38）。（4）2015年，北工大在蝸桿式圓柱漸開線齒輪整體誤差測量理論和嚙合計算上取得重大突破，在大幅提高齒輪誤差測量范圍評定精度和可靠性的基礎上，成功開發(fā)出齒輪在線快速測量機及相應測量系統(tǒng)（圖39）。測量機采用蝸桿式間齒單嚙整體誤差測量原理，集成了實施自動上下被測齒輪工件的工業(yè)機器人，組成了可用于汽車齒輪生產(chǎn)線的在線檢測系統(tǒng)。該齒輪在線年底在北齒和浙江雙環(huán)二個企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場中得到了實際使用。圖38差動式整體誤差測量儀圖39北工大齒輪在線基圓智能小模數(shù)齒輪影像測量系統(tǒng)和虛擬整體誤差曲線年，原北工大博士后和基圓智能科技（深圳）有限公司合作，在2015年齒輪整體誤差測量與嚙合計算的突破成果基礎上，成功開發(fā)出CVGM小模數(shù)齒輪測量軟件和配套的小模數(shù)齒輪機器視覺影像測量系統(tǒng)（圖40），實現(xiàn)微小/小模數(shù)齒輪的在線快速測量。該CVGM軟件系統(tǒng)除了采用齒輪整體誤差測量理論，能夠按照齒輪精度標準迅速計算得到傳統(tǒng)小模數(shù)齒輪的單項幾何誤差，還能以虛擬（靜態(tài)、運動態(tài)）齒輪整體誤差（曲線）方式表達測量誤差數(shù)據(jù)，從而大大擴展了該測量系統(tǒng)的齒輪誤差分析和綜合能力，為我國批量小模數(shù)精密齒輪快速測量開創(chuàng)了一個新局面，也大大豐富了我國開創(chuàng)的齒輪整體誤差測量理論和實踐。8齒輪傳動鏈綜合測量儀呈現(xiàn)良好勢頭，開辟了齒輪測量儀器發(fā)展新天地從單個齒輪的幾何精度測量與質(zhì)量評價，進入到對齒輪副傳動鏈的使用性能測試和評估，這可以看成是我國齒輪質(zhì)量保障體系更為重要的一個環(huán)節(jié)和階段，是我國齒輪制造從單個零件制造向關鍵傳動部件制造發(fā)展質(zhì)量保證提升的重要標志。近年國產(chǎn)齒輪傳動鏈綜合測量儀的蓬勃發(fā)展也揭示了這個發(fā)展趨勢。秦川機床工具集團近期榮獲的2021年度中國機械工業(yè)科學技術(shù)進步獎一等獎的項目“工業(yè)機器人精密減速器測試方法與性能提升技術(shù)研究“，充分顯示了我國在國產(chǎn)減速器測試技術(shù)與實踐領域所取得的豐碩成果。（1）2005年，重慶工學院和內(nèi)江機床廠合作開發(fā)并提供的YKN9550錐齒輪滾動檢驗機產(chǎn)品（圖41）；圖41YKN9550滾動檢驗儀（2）2017年，北京國際機床展覽會上，精達首次展示了國產(chǎn)齒輪傳動裝置/傳動鏈綜合測量儀產(chǎn)品（圖42），該儀器可實現(xiàn)齒輪裝置運動性能和傳動性能的綜合檢測，包括速度、載荷及溫度等參數(shù)變量下傳動鏈綜合性能的精確測量與分析。智達展示了為諧波減速器開發(fā)的綜合性能測試儀（圖17）。圖42精達傳動鏈綜合檢測儀（3）2019年，北工大、北京市精密測控技術(shù)及儀器工程研究中心在國際機床展覽會上展出新開發(fā)的RV減速器傳動鏈測量儀和小模數(shù)錐齒輪綜合誤差滾動測量儀（圖43a）；2021年又開發(fā)了用于額定輸出扭矩達1500Nm的RV減速器綜合性能測試臺（圖43b）。該測試臺集先進傳感器、數(shù)據(jù)采集、控制技術(shù)與一體的高精度測試儀器，可測量RV減速器的傳動誤差、回差、扭轉(zhuǎn)剛度、背隙、空載摩擦扭矩、啟動轉(zhuǎn)矩、反向啟動轉(zhuǎn)矩、傳動效率等多種性能參數(shù)，選配不同附件可實現(xiàn)多種規(guī)格RV減速器的綜合性能測試，已為廈門理工大學、集美大學及河南科技大等提供了產(chǎn)品。（a）（b）圖43北工大精密中心RV減速器綜合性能測試儀及測試臺9一級齒輪精度基準的精心制作創(chuàng)建，成績斐然；非漸開線基準的新途徑探索，別有洞天（1）大連理工王院士團隊通過幾十年埋頭實干，以工匠精神鑄造出我國精品齒輪樣板：研制出一級精度漸開線）和標準齒輪；成套的超精加工測量理論、超精加工測量技術(shù)和制造工藝、成套超精加工的技術(shù)裝備，為我國齒輪精加工和超精加工奠定了堅實基礎。圖44大連理工一級精度漸開線）近年國家計量院研制開發(fā)了我國首個國家級直徑1m齒輪形漸開線），其技術(shù)參數(shù)供參考（見表1）。表1中國計量院標準大齒輪參數(shù)圖45計量院基準齒輪（3）北工大研制開發(fā)了我國非漸開線年開發(fā)的雙球式非漸開線年的雙軸圓弧形齒廓精度樣板（圖46）。嘗試探索一條新的途徑來解決高精度及超高精度漸開線實物基準，尤其是解決大尺寸高精度漸開線實物基準的制造難題，以利于更切實地建立起具有我國特色的大尺寸齒輪幾何精度的實物溯源體系。（a）（b）圖46北工大雙球和雙軸圓弧非漸開線結(jié)語北京國際機床展覽會作為我國機床工具制造業(yè)改革開放的窗口和平臺，是我國機床工具行業(yè)技術(shù)進步和發(fā)展的重要標桿和旗幟。自1989年創(chuàng)辦以來，北京國際機床展覽會是迄今為止我國規(guī)模最大、歷時最久的機床工具展覽會。經(jīng)過多年不懈努力，已榮登當今世界四大國際機床工具展覽會之列,成為推動我國機床工具行業(yè)對外技術(shù)交流和商貿(mào)合作的重要平臺。近20年來，北京機床展覽會上真切展現(xiàn)了我國精密數(shù)控齒輪量儀的發(fā)展歷程，揭示出我國精密數(shù)控齒輪量儀的發(fā)展方向是數(shù)字數(shù)控化、信息網(wǎng)絡化、自動智能化，集成融入生產(chǎn)制造全過程是必由之路；從被動地在計量室進行齒輪精度質(zhì)檢，到生產(chǎn)一線現(xiàn)場批量齒輪的在線自動化快速檢測，再進一步融入生產(chǎn)過程，通過測量數(shù)據(jù)處理實時反饋調(diào)整加工參數(shù)、實施齒輪的閉環(huán)制造，甚至實現(xiàn)了包括齒輪刀具在內(nèi)的閉環(huán)齒輪物聯(lián)網(wǎng)制造系統(tǒng)的建立。作者不能不由衷感嘆我國齒輪量儀制造行業(yè)所取得的可喜成就和堅守實干敬業(yè)的奮發(fā)精神，更體會到黨和政府領導下改革開放方針政策的英明正確。“制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。十八世紀中葉開啟工業(yè)文明以來，世界強國的興衰史和中華民族的奮斗史一再證明，沒有強大的制造業(yè)，就沒有國家和民族的強盛。打造具有國際競爭力的制造業(yè)，是我國提升綜合國力、保障國家安全、建設世界強國的必由之路。”為響應“中國制造2025”國家發(fā)展戰(zhàn)略，支持并強化國產(chǎn)齒輪量儀制造業(yè)關鍵部件國產(chǎn)化精制化和齒輪測量與加工制造信息的網(wǎng)絡閉環(huán)智能化，打造具有國際競爭力的齒輪量儀制造業(yè)，是我國齒輪制造業(yè)大國向齒輪制造業(yè)強國發(fā)展的必由之路。近來由北工大石照耀教授牽頭的“小模數(shù)粉末冶金齒輪（MM/PM）高速高效大規(guī)模制造成套技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化”項目，榮獲“2021年度廣東省科學技術(shù)獎”科技進步一等獎。該項齒輪制造成套技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化的成功實施，顯示了我國向齒輪制造強國目標闊步前進的強勁步伐。
浙江來福諧波傳動股份有限公司（簡稱LaifualDrive）是一家從事高精密諧波減速器和行星減速器的研發(fā)，制造的國家高新技術(shù)企業(yè)。公司擁有30,000平方米標準廠房，在職員工300人左右，其中研發(fā)工程師30左右，擁有十幾年的研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗。公司使用世界頂ji的生產(chǎn)、檢驗設備，從原材料到成品的所有環(huán)節(jié)經(jīng)過嚴格的質(zhì)量把控，關注每一個生產(chǎn)細節(jié)，從而保證產(chǎn)品的優(yōu)良品質(zhì)。所有產(chǎn)品完全自主開發(fā)，公司的研發(fā)中心被認定為“省級高新技術(shù)企業(yè)研發(fā)中心”。浙江來福諧波傳動股份有限公司于2017年選購我司HS系列可程式恒溫恒濕試驗箱。HS系列恒溫恒濕試驗箱
為落實《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》和《中國制造2025》等規(guī)劃，國家重點研發(fā)計劃啟動實施“制造基礎技術(shù)與關鍵部件”重點專項。根據(jù)本重點專項實施方案的部署，編制2019年度項目指南。本重點專項總體目標是：以高速精密重載智能軸承、高端液壓與密封件、高性能齒輪傳動及系統(tǒng)、先進傳感器、高端儀器儀表以及先進鑄造、清潔熱處理、表面工程、清潔切削等基礎工藝為重點，著力開展基礎前沿技術(shù)研究，突破一批行業(yè)共性關鍵技術(shù)，提升基礎保障能力。加強基礎數(shù)據(jù)庫、工業(yè)性驗證平臺、核心技術(shù)標準研究，為提升關鍵部件和基礎工藝的技術(shù)水平奠定堅實基礎。通過本專項的實施，進一步夯實制造技術(shù)基礎，掌握關鍵基礎件、基礎制造工藝、先進傳感器和高端儀器儀表的核心技術(shù)，提高基礎制造技術(shù)和關鍵部件行業(yè)的自主創(chuàng)新能力 大幅度提高交通、航空航天、數(shù)控機床、大型工程機械、農(nóng)業(yè)機械、重型礦山設備、新能源裝備等重點領域和重大成套裝備自主配套能力，強有力地支撐制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。本重點專項按照“圍繞產(chǎn)業(yè)鏈，部署創(chuàng)新鏈”，從基礎前沿技術(shù)、共性關鍵技術(shù)、應用示范三個層面，圍繞關鍵基礎件、基礎制造工藝、先進傳感器、高端儀器儀表和基礎技術(shù)保障五個方向部署實施。專項實施周期為5年(2018—2022年)。1.基礎前沿技術(shù)類1.1多維融合感知智能軸承基礎原理與方法研究內(nèi)容：研究智能軸承動態(tài)運行信息演化與傳遞機理 研究智能軸承集成感知機制與多維數(shù)據(jù)融合算法 研究智能軸承寬頻高效自供電/無線供電原理與設計方法 研究智能軸承信息的高效、低功耗、高可靠傳輸原理與處理技術(shù) 研制多維融合感知智能軸承樣機，并在數(shù)控機床、風電、軌道交通等行業(yè)開展試驗驗證?？己酥笜耍洪_發(fā)面向數(shù)控機床、風電和軌道交通等領域的智能軸承原理樣機3類，其中至少1類具備自供電/無線供電功能 典型故障檢測類型≥3類，識別率≥90% 溫度范圍-50℃～300℃，精度優(yōu)于1% 振動范圍± 100g、± 300g、± 500g(各行業(yè)選1項)，精度優(yōu)于1% 載荷范圍0～100kN、0～500kN、0～1000kN(各行業(yè)選1項)，精度分別優(yōu)于1%、2%、3%。1.2高性能軸承動態(tài)和漸變可靠性設計理論研究內(nèi)容：研究滾動軸承漸變劣化(如疲勞和磨損等)規(guī)律和內(nèi)外部振動行為 研究漸變失效和振動效應交互影響機理，建立動態(tài)和漸變可靠性設計模型及相關理論 研究滾動軸承可靠性設計技術(shù)及試驗測試裝置，并開展相關試驗?？己酥笜耍洪_發(fā)滾動軸承可靠性設計方法1套 構(gòu)建滾動軸承的故障模式、失效案例、可靠性設計的數(shù)據(jù)庫，覆蓋疲勞、磨損、振動失效模式和可靠性設計數(shù)據(jù)10種以上 可靠性試驗測試裝置1套，完成3種典型產(chǎn)品的可靠性試驗。1.3液壓元件及系統(tǒng)智能化基礎技術(shù)研究內(nèi)容：研究電液深度融合的智能液壓元件及動力單元，探索液壓元件內(nèi)部流量、壓力、溫度和位移等信息的集成測量新技術(shù) 研究多液阻獨立控制的離散型液壓元件的強非線性控制與適應調(diào)節(jié)機制 研究液壓元件及動力單元的服役性能與壽命預測、典型應用案例的安全風險評估方法。考核指標：工業(yè)用有線或無線可編程電調(diào)制液壓閥樣機2種以上，具備介質(zhì)的流量、壓力、溫度等測量功能，綜合測量精度優(yōu)于1% 液阻離散獨立的智能液壓閥控制器、液壓閥樣機及測量系統(tǒng)，系統(tǒng)控制精度優(yōu)于3% 動力單元具有在線狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、服役性能與壽命預測等功能，故障診斷覆蓋率不低于80%。1.4齒輪傳動系統(tǒng)動力學基礎理論及其健康監(jiān)測研究內(nèi)容：研究齒輪傳動系統(tǒng)非線性動力學特性、幾何與運動誤差回溯、振動噪聲預估與主動控制理論與方法 研究齒輪性能退化規(guī)律和典型損傷機理、監(jiān)測信號解耦及故障診斷方法，建立多維監(jiān)測參數(shù)特征與健康狀態(tài)的映射關系 開發(fā)傳動系統(tǒng)健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，并在風電等領域進行試驗驗證。考核指標：建立齒輪傳動系統(tǒng)動力學優(yōu)化方法，完成不少于1種產(chǎn)品動力學優(yōu)化 開發(fā)傳動動力學仿線套，仿線% 研制傳動系統(tǒng)健康監(jiān)測樣機1套，故障監(jiān)測準確度不低于90%。1.5新型高性能精密傳動基礎理論與技術(shù)研究內(nèi)容：研究零隙精密傳動及大速比傳動新原理與新構(gòu)型 研究相應的數(shù)字化設計方法、嚙合副復雜曲面制造關鍵技術(shù) 開展傳動效率、承載能力、溫升、壽命等試驗，并在航空等領域進行試驗驗證?？己酥笜耍洪_發(fā)新型精密齒輪傳動裝置不少于3種 其中，零隙精密傳動空載回差小于5角秒，傳動誤差小于60角秒 在相同試驗條件下，承載能力、壽命等較現(xiàn)有傳動提高20%。1.6高功率密度微納振動能量收集器前沿技術(shù)研究內(nèi)容：研究工業(yè)振動環(huán)境下，振動摩擦、振動壓電、振動電磁的高效能量收集轉(zhuǎn)換方法 研究微納振動能量收集器的先進材料和高效能量收集結(jié)構(gòu)設計技術(shù) 研究能量存儲及低功耗調(diào)理電路設計與系統(tǒng)集成技術(shù) 研制高功率密度摩擦能量收集器、壓電能量收集器、電磁能量收集器原型器件，并在工業(yè)現(xiàn)場無線傳感網(wǎng)節(jié)點試驗驗證。考核指標：振動頻率覆蓋1Hz～500Hz，摩擦能量收集器峰值功率密度≥400μW/mm2，壓電能量收集器歸一化功率密度≥5μW/(mm3· g2)，電磁能量收集器歸一化功率密度≥0.5μW/(mm3· g2)。1.7跨尺度微納米三坐標測量基礎理論與技術(shù)研究內(nèi)容：研究三維納米位移和定位的測量理論與技術(shù) 研制高分辨力三維組合納米測頭 研究微納三坐標測量機量值溯源技術(shù) 研究典型微型零件三維準確測量方法及技術(shù) 研制微納米三坐標測量機樣機，在精密微型零件加工和微納制造領域進行試驗驗證?？己酥笜耍何⒓{米三坐標測量機量程X× Y× Z≥100mm× 100mm× 50mm 三維測量分辨力優(yōu)于1nm 最大允許誤差(E3)(250+4.5× 10-6L)nm 實現(xiàn)寬度低至100μm的結(jié)構(gòu)內(nèi)尺寸及形狀三維測量。2.共性關鍵技術(shù)類2.1工業(yè)機器人減速器軸承關鍵技術(shù)及工業(yè)驗證平臺研究內(nèi)容：研究工業(yè)機器人減速器軸承的高精度及長壽命設計方法 研究薄壁及柔性等特殊軸承套圈批量化磨削、熱處理等精密加工技術(shù) 研究工業(yè)機器人減速器軸承性能和壽命試驗驗證技術(shù)及裝備 制定工業(yè)機器人減速器軸承試驗技術(shù)規(guī)范 搭建工業(yè)機器人減速器軸承系列產(chǎn)品工業(yè)性驗證平臺，開展系列產(chǎn)品的壽命、摩擦力矩、振動、溫升等試驗，研究成果在工業(yè)機器人上實現(xiàn)應用?？己酥笜耍洪_發(fā)工業(yè)機器人減速器軸承設計方法1套 RV減速器軸承精度達到P4級、試驗壽命≥6000小時，諧波減速器軸承精度達到P4級，試驗壽命≥8000小時 平臺具備80mm～260mm內(nèi)徑軸承的壽命、摩擦力矩、振動、溫升等測試能力，試驗技術(shù)規(guī)范數(shù)≥1 在5家以上企業(yè)應用，裝機系列數(shù)≥6。2.2大功率風電主軸及增速箱軸承關鍵技術(shù)及工業(yè)驗證平臺研究內(nèi)容：研究大功率風電主軸及增速箱軸承的長壽命、可靠性設計分析技術(shù) 研究抗疲勞制造工藝等軸承控型控性技術(shù) 研究軸承性能和耐久性強化試驗技術(shù)及裝備 制定大功率風電主軸及增速箱軸承試驗技術(shù)規(guī)范 建立大功率風電主軸及增速箱軸承系列產(chǎn)品工業(yè)性驗證平臺，開展壽命、振動、溫升等性能試驗，研究成果在大功率風電機組上實現(xiàn)應用?？己酥笜耍洪_發(fā)風電主軸及增速箱軸承數(shù)字化設計軟件≥1套 4MW以上風機主軸及增速箱軸承精度等級不低于P5，增速箱高速端軸承溫度≤85℃，理論壽命、強化試驗壽命≥20年 應用企業(yè)不少于2家，裝機不少于10臺套 平臺具備200mm～1180mm內(nèi)徑軸承的壽命、振動、溫升等性能測試能力，試驗技術(shù)規(guī)范≥1套。2.3微小型液壓元件關鍵技術(shù)研究內(nèi)容：研究高功率密度電-機械轉(zhuǎn)換器、低液動力閥口的設計和制造工藝 研究高功率密度液壓泵旋轉(zhuǎn)組件的設計和加工工藝 研究微小型液壓閥和液壓泵的性能測試方法 在航空航天、石油裝備等領域進行試驗驗證?？己酥笜耍貉兄撇簧儆?種規(guī)格的高壓微小型液壓泵和液壓閥樣機，泵排量≤5mL/r，閥流量≤5L/min，響應時間0.5ms～1.5ms 制定微小型液壓閥和液壓泵性能測試規(guī)范2項 開發(fā)微小型液壓閥和液壓泵性能測試裝備1套。2.4海工裝備用長壽命耐腐蝕液壓元件及系統(tǒng)關鍵技術(shù)研究內(nèi)容：研究海洋環(huán)境下活塞桿耐腐蝕涂層技術(shù)與工藝 研究海洋環(huán)境下長壽命液壓缸密封技術(shù) 研究液壓控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、工況適應性等關鍵技術(shù)，在大型海上風機、海洋平臺升降與波浪補償裝置等海工裝備中驗證?？己酥笜耍焊讖?50mm～650mm，活塞桿涂層彎曲疲勞試驗≥500次(無裂紋)，中性鹽霧實驗時間≥5000小時 研制2種以上典型海工裝備用液壓系統(tǒng)。2.5高性能機械密封關鍵技術(shù)與工業(yè)試驗平臺研究內(nèi)容：研究機械密封關鍵元件表面精密成形、智能化監(jiān)控與檢測技術(shù) 研究高溫高壓多介質(zhì)機械密封試驗和綜合性能評估技術(shù) 研究面向油、水和氣介質(zhì)的機械密封元件工業(yè)試驗平臺?？己酥笜耍宏P鍵元件表面微槽深度誤差不超過5%，曲面輪廓誤差≤1μm，表面粗糙度Ra≤0.1μm 平臺可進行高溫高壓多介質(zhì)試驗，具備線r/min的產(chǎn)品試驗能力。2.6高速重載錐齒輪傳動關鍵技術(shù)研究內(nèi)容：研究高速重載弧齒錐齒輪傳動的動態(tài)設計理論，系統(tǒng)動力學仿真與結(jié)構(gòu)動力學優(yōu)化 研究錐齒輪復雜齒面高效切齒和精密磨齒數(shù)字化仿真技術(shù)及軟件 研究錐齒輪疲勞壽命加速試驗技術(shù) 在航空傳動領域開展應用驗證?？己酥笜耍洪_發(fā)不少于2類高速重載錐齒輪，轉(zhuǎn)速≥8000rpm，單對齒率密度≥450kW/kg 齒輪加工精度高于5級，傳動效率≥96%，壽命提高20% 開發(fā)高速重載錐齒輪數(shù)字化制造軟件1套，高速重載錐齒輪疲勞壽命試驗裝備1套。2.7高長徑比零件高效清潔熱處理技術(shù)研究內(nèi)容：研究高長徑比零件熱處理應力/變形演變規(guī)律、數(shù)值模擬與表面熱處理強化機理及基礎工藝，熱處理表面強化層控制技術(shù) 研究高長徑比零件高效感應熱處理和真空熱處理技術(shù) 開發(fā)高效清潔熱處理裝備，實現(xiàn)滾動部件等典型高長徑比零件在微電子制造、航空航天等領域的應用驗證?？己酥笜耍焊唛L徑比零件感應熱處理裝備1套，可處理零件直徑50mm～200mm、長度≥5m，可實現(xiàn)零件淬硬層厚度4mm～12mm、硬度均勻性≤± 1HRC、變形量≤1mm/m 線℃，有效加熱區(qū)爐溫均勻性≤± 5℃，壓升率≤5× 10-1Pa/h，可實現(xiàn)零件硬度均勻性≤± 2HRC 感應和真空熱處理及變形控制后的零件表面硬度均勻性≤± 1.5HRC，淬透層深度均勻性優(yōu)于± 0.03mm。2.8清潔切削共性關鍵技術(shù)研究內(nèi)容：研究高速干切工藝使能關鍵技術(shù)，建立基礎數(shù)據(jù)庫 研究微量潤滑切削與低溫冷卻切削裝置及相關功能部件 研究高穩(wěn)定性清潔切削工藝技術(shù)及高生物降解微量潤滑切削液 開展航空航天典型材料的清潔切削試驗驗證?？己酥笜耍焊咚俑汕泄に嚮A數(shù)據(jù)庫涵蓋多種典型材料和工藝，及其相關的百種以上工況基礎數(shù)據(jù) 適用于車、銑加工工藝的低溫微量潤滑裝置及相關功能部件不少于6種，低溫冷卻切削裝置的最低輸出溫度低于-190℃ 清潔切削機床周邊懸浮顆粒物濃度≤.5mg/m3 切削液生物降解率≥95% 完成不少于3種典型材料清潔切削試驗驗證。2.9硅基MEMS高深寬比結(jié)構(gòu)無損測量技術(shù)研究內(nèi)容：研究MEMS高深寬比結(jié)構(gòu)三維幾何特征快速無損測量原理和方法 研究測量系統(tǒng)設計、光學顯微傳感、微弱信號采集與處理、校準與誤差補償、量值溯源等關鍵技術(shù) 研制高深寬比三維特征尺寸快速無損測量系統(tǒng)，并在MEMS工藝線試驗驗證?？己酥笜耍簻喜凵顚挶?ge;20：1，深度測量范圍10mm～300mm，深度測量不確定度≤0.5%(k=1) 線硅基MEMS厚金屬薄膜關鍵技術(shù)研究內(nèi)容：研究硅基MEMS厚金屬薄膜工藝兼容性，研究高質(zhì)量厚金屬薄膜制造工藝、薄膜特性測試技術(shù) 研究硅基厚金屬薄膜MEMS結(jié)構(gòu)釋放工藝技術(shù)，研究MEMS繼電器的高可靠設計、制造及封裝等關鍵技術(shù) 開發(fā)硅基MEMS厚金屬薄膜成套制造工藝技術(shù)，在航空航天重大技術(shù)裝備中應用?？己酥笜耍汗杌r底圓片直徑≥150mm，金屬薄膜厚度≥5mm，薄膜厚度誤差≤± 3%，薄膜應力≤150MPa MEMS繼電器負載電流≥500mA，接觸電阻≤500mΩ，開關壽命≥1× 106次，成品率≥85%。2.11高性能微納溫度傳感器關鍵技術(shù)研究內(nèi)容：研究耐高溫柔性曲面襯底上薄膜材料熱電特性、快速響應敏感單元設計技術(shù)，曲面襯底上高溫溫度傳感器的高可靠性設計及制造關鍵技術(shù) 研究光學溫度傳感器回音壁諧振腔、模式調(diào)控、頻率鎖定等關鍵技術(shù) 研制曲面高溫溫度傳感器和高分辨率溫度傳感器原型器件，并在航空航天重大技術(shù)裝備中試驗驗證?？己酥笜耍呵嬉r底高溫溫度傳感器測量范圍-60° C～1800° C，誤差≤± 1.5%FS，響應時間≤10ms 高分辨率溫度傳感器測量范圍20° C～40° C，分辨力≤1μK/。2.12硅基MEMS氣體傳感器關鍵技術(shù)研究內(nèi)容：研究硅基MEMS氣體傳感器芯片集成化設計技術(shù) 研究硅基MEMS紅外光源、光學微腔、光學天線、紅外探測器、溫度傳感器等核心部件與集成制造技術(shù) 研究標校算法、邊緣計算、ASIC芯片閉環(huán)控制、環(huán)境效應等非色散紅外(NDIR)氣體檢測系統(tǒng)集成關鍵技術(shù) 實現(xiàn)傳感器在流程工業(yè)中應用?？己酥笜耍簹怏w傳感器量程二氧化碳(0～5000ppm)、二氧化硫(0～100ppm)、氮氧化物(0～50ppm)、甲醛(0～100ppm)、丙酮(0～100ppm)，測量誤差≤± 2%。系統(tǒng)芯片尺寸≤20mm× 10mm× 5mm，長期穩(wěn)定性≤1%FS/年，制定傳感器規(guī)范或標準≥2項。2.13高性能磁傳感器關鍵技術(shù)研究內(nèi)容：研究并優(yōu)化高性能磁傳感器芯片制造工藝技術(shù) 研究高性能磁傳感器的高靈敏結(jié)構(gòu)設計和高可靠封裝技術(shù) 研究磁編碼器與轉(zhuǎn)速測量涉及的ASIC芯片、軟件算法、測控接口等 形成制程規(guī)范，在數(shù)控機床、工業(yè)機器人、伺服電機等裝備應用?？己酥笜耍捍艂鞲衅黛`敏度100mV/V/Oe，本底噪聲≤10pT/@1Hz，體積≤30mm× 30mm× 5mm，成品率≥85% 伺服電機磁絕對位置編碼器精度優(yōu)于0.02° ，成套制程規(guī)范≥2項。2.14儀表專用微控制器芯片設計及應用關鍵技術(shù)研究內(nèi)容：研究數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、通信等高度集成的工業(yè)自動化儀表芯片設計技術(shù) 研究針對高度集成儀表芯片的軟件可重用開發(fā)方法，開發(fā)典型功能庫 研究儀表高密度集成設計等關鍵技術(shù) 基于上述芯片，開發(fā)核心零部件自主可控的溫度、壓力、流量、電動執(zhí)行器等小型化儀表，并開展應用驗證?？己酥笜耍何⒖刂破餍酒?數(shù)轉(zhuǎn)換精度不低于16位，內(nèi)嵌32位微處理器，內(nèi)嵌HART、FF、Profibus等通信控制器 完成不少于100臺小型化儀表應用驗證。2.15多參數(shù)危險氣體在線分析關鍵技術(shù)研究內(nèi)容：研究在線分析儀器緊湊型核心部件高密度集成技術(shù) 研究含固、液雜質(zhì)的工業(yè)氣體在線測量預處理技術(shù)及裝置 研究一氧化碳、二氧化碳、氧氣、甲烷、硫化氫、氨氣等多組分氣體濃度、多參量集成測量技術(shù) 研制高安全多參數(shù)小型化危險氣體在線分析儀器 在典型工業(yè)過程領域開展應用示范?？己酥笜耍汗I(yè)主要危險氣體測量線%FS 溫度在線℃，壓力在線MPa 在冶金、石化、化工等兩類以上工業(yè)領域的爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域開展應用示范。2.16六自由度激光自動精準跟蹤測量關鍵技術(shù)研究內(nèi)容：研究六自由度激光跟蹤測量原理與方法，建立相應的數(shù)學模型，攻克目標捕獲與跟蹤、高精度絕對測距、高精度姿態(tài)測量、數(shù)據(jù)解算、性能校準與精度補償?shù)汝P鍵技術(shù) 研制六自由度激光跟蹤測量原理樣機，在機器人校準、飛機和燃氣輪機裝配等領域開展試驗驗證?？己酥笜耍鹤畲蟾櫆y量半徑30m，空間坐標測量精度≤10ppm，姿態(tài)測量精度≤0.03° ，最大跟蹤速度2m/s。2.17工業(yè)現(xiàn)場通信質(zhì)量分析關鍵技術(shù)研究內(nèi)容：研究典型工業(yè)通信協(xié)議的報文快速分析、在線通信質(zhì)量評估與分析診斷技術(shù) 研究強干擾工業(yè)環(huán)境下工業(yè)通信物理層信號的多參數(shù)測量、環(huán)境干擾在線評估與分析診斷技術(shù) 研制工業(yè)現(xiàn)場通信質(zhì)量分析儀器，在制造領域開展試驗驗證?？己酥笜耍汗I(yè)通信協(xié)議分析種類≥6種、工業(yè)以太網(wǎng)通信分析種類≥6種，通信質(zhì)量分析報文覆蓋率≥90% 儀器具備通信物理信號的電壓差、抖動、上升時間、下降時間、比特時間、傳輸速率、傳輸延遲、同步精度等指標在線監(jiān)測功能，具備數(shù)據(jù)鏈路層時間同步與MAC層、傳輸層、網(wǎng)絡層和應用層分析功能，具備在線設備列表拓撲監(jiān)視、錯誤報文率和循環(huán)通信調(diào)度分析等功能。2.18功能安全與信息安全融合的儀表共性關鍵技術(shù)研究內(nèi)容：研究儀表功能安全和信息安全融合理論與方法 突破儀表冗余設計、失效診斷、故障控制、安全通信、訪問控制、事件及時響應等關鍵技術(shù) 研制具有功能信息安全融合能力的變送器/執(zhí)行器等儀表 在石油、化工、火電等典型行業(yè)開展應用驗證?？己酥笜耍簝x表實現(xiàn)安全完整性等級SIL2，信息安全等級SL2，整體診斷覆蓋率≥90%。3.應用示范類3.1工程機械大扭矩輪轂驅(qū)動關鍵技術(shù)及應用示范研究內(nèi)容：構(gòu)建大扭矩輪轂驅(qū)動系統(tǒng)多變工況下的載荷譜，研究驅(qū)動行星齒輪傳動系統(tǒng)集成設計方法 研究輪轂驅(qū)動系統(tǒng)多體動力學及可靠性，輪轂驅(qū)動系統(tǒng)熱平衡及傳動效率 研究輪轂驅(qū)動系統(tǒng)零部件制造工藝與關鍵技術(shù)，在大型工程機械中應用示范?？己酥笜耍狠d荷譜數(shù)據(jù)庫1個，設計分析軟件1套 大扭矩輪轂驅(qū)動系統(tǒng)扭矩≥1× 106N· m，減速比≥32，傳動效率≥90%。3.2鋁合金承力結(jié)構(gòu)件擠壓鑄造成形技術(shù)及應用示范研究內(nèi)容：開發(fā)適合車輛承力結(jié)構(gòu)輕量化的鋁合金高性能擠壓鑄造成形關鍵技術(shù) 建立鋁合金擠壓鑄造成形材料—工藝—組織—性能仿真模型和測試平臺 建立不同重量、形狀、尺寸的擠壓鑄造產(chǎn)品開發(fā)試驗平臺 研究典型零件輕量化結(jié)構(gòu)設計、工藝優(yōu)化、性能評價技術(shù)，在車輛制造領域應用示范?？己酥笜耍簲D壓鑄造產(chǎn)品開發(fā)試驗平臺具備0.05kg～30kg或投影面積10cm2～3000cm2承力結(jié)構(gòu)件的擠壓鑄造能力 鋁合金承力結(jié)構(gòu)件抗拉強度≥280MPa，屈服強度≥220MPa，延伸率≥8% 鑄件尺寸精度≥CT6級 形成至少5種典型承力結(jié)構(gòu)件的擠壓鑄造成形工藝示范生產(chǎn)線高強度鋁合金大型薄壁件精密鑄造技術(shù)及應用示范研究內(nèi)容：研究鋁合金精密鑄件控形控性方法及精密鑄件凝固控制技術(shù)、數(shù)字化精密鑄造技術(shù) 研究鋁合金高真空壓鑄技術(shù) 研制典型高強度鋁合金大型薄壁件，在航空航天、汽車等領域應用示范。考核指標：鋁合金鑄件外形尺寸≥1.5m，300℃條件下抗拉強度≥185MPa、延伸率≥5% 大型鋁合金框架類鑄件關鍵尺寸精度CT7～8級，內(nèi)部質(zhì)量達I類要求。鋁合金線kPa，鑄件抗拉強度≥250MPa、延伸率≥10% 形成3種以上鋁合金關鍵部件的生產(chǎn)應用示范。3.4高性能光柵位移傳感器開發(fā)及應用示范研究內(nèi)容：研究玻璃、石英、金屬及陶瓷基底光柵的超長大幅面、可復制、高精度制造技術(shù) 開發(fā)超精密、大幅面、多自由度、寬溫域的高性能系列光柵位移傳感器 研究超高細分技術(shù)、信號處理與融合技術(shù)以及系統(tǒng)集成技術(shù)。完成光柵傳感器的技術(shù)研發(fā)，并在精密制造和高端測量裝備中應用?？己酥笜耍壕€mm 角位移光柵分辨率0.01 ，精度0.2 ，光柵幅面最大外徑500mm 二維光柵分辨率1nm，精度1μm，光柵幅面500mm× 500mm 寬溫域位移傳感器溫度范圍-60° C～1000° C，測量精度0.2mm，光柵長度20mm 產(chǎn)品成品率≥90%。3.5工業(yè)儀表制造過程智能標定系統(tǒng)開發(fā)及應用示范研究內(nèi)容：研究壓力和流量等儀表標定環(huán)境智能控制技術(shù)及裝置 研究多批量、多品種儀表自適應裝夾，儀表標定系統(tǒng)參數(shù)自配置，儀表參數(shù)自修正等關鍵技術(shù) 研制核心零部件自主可控的壓力和流量等儀表制造過程批量化智能標定系統(tǒng)?？己酥笜耍簤毫x表批量標定最大允許誤差0.015%，溫度補償范圍覆蓋-40℃～80℃，單次溫度補償臺數(shù)≥50 流量儀表標定系統(tǒng)最大允許誤差0.2%，單次標定臺數(shù)≥10 在2家以上儀表制造企業(yè)開展應用示范。3.6芯片封裝缺陷在線視覺檢測儀開發(fā)及應用示范研究內(nèi)容：研究自適應多模式照明、光學自動對焦、高速圖像采集與處理、精準定位與同步控制、圖像配準與三維重構(gòu)、復雜缺陷識別分類等關鍵技術(shù)，研制高靈敏度半導體芯片封裝缺陷在線視覺檢測儀，開展應用示范?？己酥笜耍簝x器檢測靈敏度優(yōu)于0.5μm，最大檢測運動速度100mm/s，缺陷檢測準確率≥99% 在2家以上芯片生產(chǎn)企業(yè)開展不少于5套樣機的應用示范。
導讀“風暴”新一代電子萬能試驗機是三思縱橫獨立研發(fā)于2016年閃耀問世。能最大化滿足用戶試樣試驗需求，是各類金屬、非金屬材料試樣試驗的首選。目前已廣泛應用于各種塑膠、橡膠、金屬、航空航天、船艦、建工、軍工、商檢、高等院校等相關行業(yè)的試驗測試。隨著全球科學技術(shù)的快速發(fā)展及工業(yè)生產(chǎn)要求不斷提高，之前相對冷門的試驗機行業(yè)也迎來了春天，不斷炫耀著其市場潛力和蓬勃生機。有數(shù)據(jù)顯示，中國試驗機市場銷售總額每年可高達40億人民幣。行業(yè)的發(fā)展也帶動了試驗機技術(shù)的革新，目前相關技術(shù)已在測量技術(shù)、控制技術(shù)、計算機應用技術(shù)、全數(shù)字化技術(shù)等多個領域取得突破性的進展，這也促使我國電子萬能試驗機、微機控制液壓萬能試驗機、電液伺服動靜萬能試驗機、高頻疲勞試驗機等試驗機產(chǎn)品有了進一步提升和發(fā)展。而這些新技術(shù)新產(chǎn)品也反過來為我國試驗機產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了推動作用，催生了眾多試驗機企業(yè)。本文介紹的是行業(yè)領跑企業(yè)三思縱橫一款新型電子萬能試驗機——三思縱橫風暴系列。三思縱橫風暴系列新一代電子萬能試驗機于2016年閃耀問世，國內(nèi)首家可記錄各種力學性能式樣試驗數(shù)據(jù)的電子萬能試驗機，該試驗機率先引進西方先進技術(shù)，采用進口最新科學高能配件，歷經(jīng)多年結(jié)合試驗機新產(chǎn)品市場需求研制而成，與國際研發(fā)接軌，獨家研創(chuàng)，外形精美，操作方便，低耗高能，性能穩(wěn)定可靠，能最大化滿足用戶試樣試驗需求，是各類金屬、非金屬材料試樣試驗的首選。廣泛應用于各種塑膠、橡膠、金屬、航空航天、船艦、建工、軍工、商檢、高等院校等相關行業(yè)的試驗測試。首創(chuàng)橫梁位移顯示屏及手控盒裝置國內(nèi)首家獨創(chuàng)橫梁位移顯示屏，實時采集橫梁的絕對位置，顯示橫梁移動方向操作簡潔，便于觀察與紀錄；手持式控制操作系統(tǒng)手控盒，可定位控制橫梁位移速度以及配套的電子夾具的夾持控制，控制盒手柄上還攜帶與位移顯示屏同步的數(shù)據(jù)顯示，使試樣測試操作控制更加直觀簡單。率先發(fā)明設計測控系統(tǒng)機箱國內(nèi)首次大膽創(chuàng)新的設計，將測控系統(tǒng)與減速系統(tǒng)外置合一為精巧的機箱盒；有效避免試樣中電子萬能機帶來的震動干擾，極大的降低密封部件的損耗；試驗穩(wěn)定，延長各個部件的壽命，長效使用減少維修；500000碼高分辨率數(shù)字控制器；高于1000Hz數(shù)據(jù)采樣速率，試驗數(shù)據(jù)更精確。國際一流伺服電機與減速器動力系統(tǒng)采用國際最先進的技術(shù)，最新進口伺服電機和伺服系統(tǒng)，以及德國行星減速機，配以滾珠絲杠副傳動系統(tǒng)；實現(xiàn)試驗機移動橫梁的上下直線運動，比傳統(tǒng)渦輪減速機聲音更小，傳動速率更高，傳動平穩(wěn)、噪音低（低于50db），測試性能更優(yōu)異。精簡外觀，注重細節(jié)1.3×1.1×2.35的機身尺寸，外觀精悍簡潔；全封閉鋁制防護罩，無縫焊接，精制拋光工藝，華麗中彰顯霸氣！相對外觀，三思更注重細節(jié)處理，讓試驗機的橫梁、圍板等以新面貌面世；輪輻式新型設計，受橫向載荷、非對稱載荷、彎曲和扭轉(zhuǎn)力矩的影響非常小；結(jié)合高要求的選材及精細的加工工藝，使得設備精度高（從滿量程的0.4％開始，精度為0.5級）、剛性好（150%過載無變形（無機械損傷）高精度傳感器，其穩(wěn)定性好，抗側(cè)向沖擊能力強；在不違規(guī)操作的情況下，正常使用10年以上精度不變），產(chǎn)品質(zhì)量更可靠。據(jù)悉，該設備由深圳三思縱橫科技股份有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)，“三思縱橫”是中國試驗儀器行業(yè)唯一的國家級高新技術(shù)企業(yè)，中國領先的材料試驗設備和材料試驗解決方案的服務商。公司集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務四位一體，專業(yè)提供一流的材料試驗設備與專業(yè)的材料試驗解決方案。“三思縱橫”公司總部位于深圳，生產(chǎn)基地分別設在深圳和上海。在中國的主要城市設有13個辦事處和6個服務中心，為客戶提供全面貼近和貼心的服務。近幾年，合金材料、聚合物材料、陶瓷材料、超導材料等新材料的開發(fā)與使用，極大地拓展了試驗機的應用領域。而試驗機產(chǎn)業(yè)要想取得良性發(fā)展，未來就必須注重技術(shù)創(chuàng)新，掌握關鍵技術(shù)。未來試驗機試驗對象將會從材料、零部件擴展到整機、整車、系統(tǒng)、重大設施和各類工程項目。企業(yè)的中心實驗室、質(zhì)檢部門、生產(chǎn)現(xiàn)場、工程項目的施工現(xiàn)場也將會逐漸應用試驗機。線連續(xù)、實時、自動化實驗方式成趨勢，實驗理論也會不斷提升指導技術(shù)創(chuàng)新。未來模塊化、系列化、共用化、特種、專業(yè)化、動化、智能化、網(wǎng)絡化多方向發(fā)展試驗機，將會成為試驗機發(fā)展主流趨勢。三思縱橫將繼續(xù)引領行業(yè)潮流，不斷突破，不斷創(chuàng)新，竭誠服務于客戶！
3月12日，科學技術(shù)部發(fā)布國家重點研發(fā)計劃“制造基礎技術(shù)與關鍵部件”重點專項2021年度項目申報指南。“制造基礎技術(shù)與關鍵部件”重點專項2021年度項目申報指南中明確提到，本重點專項按照產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈的要求，從基礎前沿技術(shù)、共性關鍵技術(shù)、示范應用三個層面，圍繞關鍵基礎件、基礎制造工藝、先進傳感器、高端儀器儀表和基礎技術(shù)保障五個方向部署實施。按照共性關鍵技術(shù)類和示范應用類，擬啟動18個項目，安排國撥經(jīng)費總概算約1.8億元（其中，方向1.1~1.9為青年科學家項目，國撥總經(jīng)費不超過4500萬元）。為充分調(diào)動社會資源投入制造基礎技術(shù)與關鍵部件的技術(shù)創(chuàng)新，在配套經(jīng)費方面，共性關鍵技術(shù)類項目（非青年科學家項目），配套經(jīng)費與國撥經(jīng)費比例不低于1:1；示范應用類項目，配套經(jīng)費與國撥經(jīng)費比例不低于2:1。鼓勵產(chǎn)學研團隊聯(lián)合申報。擬啟動項目研究方向如下：1.共性關鍵技術(shù)1.1滾動軸承基礎物理參數(shù)檢測技術(shù)（青年科學家項目）研究內(nèi)容：研究滾動軸承潤滑性能檢測原理與技術(shù)；研究滾動軸承旋轉(zhuǎn)組件溫度檢測原理與技術(shù)；研究滾動軸承內(nèi)部游隙及受力狀態(tài)檢測原理與技術(shù)；開展?jié)L動軸承基礎物理參數(shù)檢測技術(shù)驗證?？己酥笜耍貉兄瞥稣鎸嵐r條件下軸承的油膜厚度與分布、旋轉(zhuǎn)組件溫度、軸承內(nèi)部游隙及受力狀態(tài)的檢測裝置；油膜厚度測量范圍0.1~300μm，分辨率優(yōu)于0.1μm；運轉(zhuǎn)條件下軸承內(nèi)外套圈、保持架的溫度測量范圍RT~180℃，精度優(yōu)于±0.5℃，測量轉(zhuǎn)速不低于30000r/min；運行狀態(tài)下力測量范圍不小于軸承額定動載荷的30%，精度優(yōu)于±1%FS；申請發(fā)明專利≥3項。1.2滾動軸承裝配基礎與智能裝配方法（青年科學家項目）研究內(nèi)容：研究滾動軸承組件裝配工藝對服役性能影響機理，滾動軸承裝調(diào)工藝對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)服役性能影響機理；研究滾動軸承組件/轉(zhuǎn)子系統(tǒng)裝配工藝參數(shù)優(yōu)化方法與軟件系統(tǒng)；研制針對滾動軸承組件/轉(zhuǎn)子系統(tǒng)裝調(diào)過程，具備精準檢測、自動調(diào)整、自適應壓裝的智能裝配原理驗證系統(tǒng)，提高軸承合套成功率。考核指標：考慮滾動軸承裝調(diào)工藝參數(shù)的軸承服役性能仿線%；裝配工藝參數(shù)優(yōu)化軟件可實現(xiàn)軸承組件最優(yōu)選配、裝調(diào)載荷、裝調(diào)相位、連接載荷等參數(shù)精準計算；滾動軸承智能裝配工藝裝置裝配過程力載荷檢測與控制精度優(yōu)于±0.5%FS；位移測量與調(diào)控分辨率優(yōu)于0.2μm；申請發(fā)明專利≥3項。1.3高功率密度液壓元件摩擦副壽命預測與延壽設計（青年科學家項目）研究內(nèi)容：研究液壓元件摩擦副的多尺度多自由度動力學特性、固—液—熱多場耦合建模理論；研究摩擦副間隙油膜關鍵參數(shù)原位測試原理；研究高速重載摩擦副性能退化規(guī)律和典型損傷機理，建立界面累積損傷和元件性能動態(tài)劣化評估模型；研究新型摩擦副調(diào)控延壽設計方法，并開展相關試驗驗證?？己酥笜耍?種以上液壓元件的摩擦副油膜性能分析與動態(tài)演化仿線套，仿線%；液壓元件摩擦副油膜參數(shù)分布式測試裝備1套，具備油膜厚度場、溫度場、壓力場等至少3種在線測試功能；針對航天航空等領域，液壓元件功率密度提高20%以上；申請發(fā)明專利≥2項。1.4高性能液壓閥性能在線監(jiān)測與智能控制（青年科學家項目）研究內(nèi)容：研究液壓閥口的沖蝕磨損及閥芯卡滯機理與演化規(guī)律；建立多維融合感知的液壓閥性能衰退與預測模型；研究電液控制閥服役過程的實時補償技。
