2025年10月，课题组牵头申报，中车戚墅堰机车车辆工艺研究所股份有限公司、中信重工机械股份有限公司、远景能源有限公司、宁波东力传动设备有限公司、索特传动设备有限公司、江阴天澄机械装备有限公司等齿轮装备头部企业参与的“高端装备齿轮传动高功率密度设计方法与应用”获2025年度机械工业科技进步奖二等奖。
依托国家重点研发计划、国家自然科学基金、重庆市自然科学基金、企业产学研课题等项目十余年产学研联合攻关，在齿轮强度基础数据建设、承载能力提升技术、高功率密度设计方法方面取得创新：攻克齿轮疲劳试验周期长、基础数据匮乏的难题，创新了概率信息引导Transformer架构的齿轮疲劳高效试验方法，较常规成组法和升降法试验时间缩短60%;建成航空、风电、矿山、车辆等领域典型材料，磨削、喷丸、涂层等22种制造工艺、8万余条试验数据的高端装备齿轮强度和表面完整性基础数据库，形成基于表面完整性的协同设计系列公式，基本理清我国当前材料-工艺环境下的齿轮强度设计边界;提出基于拓扑图论与深度优先搜索的传动系统构型生成方法，开发基于双向长短时耦合算法的齿轮传动“热-流-固”多场分析技术，实现相比经验设计方案包络面积降低15%;基于“自适应优化算法-集成学习全局代理”的传动系统高功率密度设计方法，实现覆盖齿轮、轴承和转轴等部件的中心距、模数、游隙、轴径等上百个设计参数协同优化，计算效率显著提高。
所构建的高端装备齿轮传动高功率密度设计技术体系，应用于新一代航空发动机附件机匣、4500吨级履带起重机行走减速器、16MW级风电增速箱、偏航变桨齿轮箱、冶金减速器、特种车辆传动箱等23大类147个规格25万余台套高端齿轮传动装置，助力大兆瓦风电齿轮箱全面替代进口，工程机械减速箱和冶金减速器国内市占率第一。
该研究是在2020年度教育部科技进步二等奖“高可靠紧凑型大型风电机组齿轮箱关键技术研究与产业化”和2022年度重庆市科技进步一等奖“高端重载齿轮高表面完整性设计制造关键技术与产业化”基础上，进一步深耕齿轮基础数据建设技术体系和传动系统高功率密度设计体系的自然延伸和应用拓展，是齿轮传动领域十年如一日坚守创新的体现。
如今，课题组持续聚焦齿轮极端服役数据与智能设计方法研究，进一步获得了高温(>300℃)、高速(>25000 r/min)、乏断油、大模数(>30mm)等极端环境和极端尺寸的齿轮强度基础数据，建立了涵盖材料、工艺、结构、表面完整性、强度、温度等多维数据的多层关联，搭建了基于实体映射模型的齿轮基础数据库架构，开发了齿轮传动温度-应力-振动-气压-油液多维信号无线测试装置，创新了高承载塑料齿轮传动研究方法与应用，构建了国内外有报道的首个机械传动智能设计大模型-ChatGear，实现涵盖齿轮、轴系、轴承、连接件、壳体、电机等零部件和装配体，材料、工艺、结构、公差设计与性能评估等近千项参数的整体方案设计周期压缩至分钟级别，有望极大缩短设计周期、提高设计水平、减少设计失误，引领齿轮传动智能设计时代。
