CRH3型系列动车组齿轮箱的研制

    高速动车组是中国制造的一张“黄金名片”。然而中国高端装备崛起的背后，是核心关键部件落后的掣肘。齿轮箱是高铁列车动力传递的核心部件，其工作性能直接决定了高速动车组运行的可靠性和安全性。项目实施前，国内时速350公里速度等级CRH3型系列高速动车组齿轮箱（高寒）完全被德国和日本企业垄断，并且其箱体开裂、寿命不够等质量问题频发，严重制约了我国高铁的发展和旅客安全。 
    相较国外已有高铁，中国高铁因南北温差大、跨度广、速度高、长时间运行等复杂多变工况，对齿轮箱的温度控制、振动、可靠性等提出了更苛刻的要求。为解决束缚高铁发展的国际性难题，在国家、部委科技计划支持下，项目另辟蹊径，用创新的机械结构和多学科综合优化，解决了高速动车组齿轮箱的温升、振动、可靠性等难题，形成了集成设计方法，取得以下创新成果。 
    1.针对中国高铁跨越热带到寒温带巨大温差并且长大距离运行的条件，提出了基于系统结构及开式润滑的温控等技术，解决了产品低温启动充分润滑和高速重载工况下温升控制相矛盾的难题, 相比国外产品平均温升下降5-10℃。 
    2.采用高精度齿轮拓扑修形技术，降低运行振动激励；整体优化了振动传递路径，降低振动响应；开发了适应高铁的铝合金箱体材料，较好地解决了轻量化与强度的平衡,并降低了轮轨接触产生的振动冲击。线路实测振动相比国外产品降低30%，振动量级显著优化。 
    3.提出了齿轮箱集成设计方法，实现了快速计算，解决了系统形变和轴承位移对载荷影响的评估难题，大幅提升了产品寿命估算和整机动力学设计精度，实现了齿轮箱的精确设计。 
    4.围绕高铁运输安全要求，提出了基于应力、强度干涉理论的可靠性设计方法，研发了基于智能制造流水线的组装工艺，保证大批量产品参数的高度符合性和一致性，从而保证了产品可靠性。 
    项目申请专利22件（其中发明专利11件）；授权专利19件（发明专利7件），主持制定行业标准1项、企业标准6项。鉴定意见、第三方检测报告、查新报告、主机和铁路局客户的证明表示，项目成果“整体达到国际先进水平，在轻量化、振动和温度控制技术方面处于国际领先水平，并解决了国外产品的箱体开裂等惯性质量问题”。项目产品已逐步代替进口产品，实现了国内高铁线路的全覆盖，在我国新造高铁列车中占比为50%，产品自2014年开始装车运用目前已有近千套CRH3型动车组齿轮箱在中国铁路干线安全运行，产品失效概率显著低于国外同类产品。产品实现销售收入近亿元，取得了显著的经济社会效益。 
    项目成果成功填补了国内空白，打破了完全依赖进口的局面，提升了高铁列车整体技术水平；带动齿轮传动行业的技术进步，促进了我国高端关键基础零部件进入国际领先行列。