10月16日，重庆市科学技术奖励大会召开。重庆大学工业母机创新研究院院长王时龙教授，登上2025年度重庆市科技突出贡献奖的领奖台。

刚满60岁的他，围着齿轮转了35年。双手捧起这份沉甸甸的荣誉时，眉眼间难掩感慨。

一路走来，几多起伏。“研制不如仿制，仿制不如购买。” 行业里曾流传的这句扎心的说法，长久萦绕在他心头。

他始终憋着一股劲，立志造出国产高端数控机床，不仅要能用，更要耐用、好用。“正向设计”，是眼下他带领团队攻坚的核心任务。

这份执着从何而来？

“国家需求，就是我的追求。”话语朴素，却掷地有声。

▲2026年10月10日，重庆大学工业母机创新研究院，王时龙（左一）指导科研团队。记者 郑宇 摄/视觉重庆

在“冷板凳”上等来春天

王时龙是湖南祁阳人，与齿轮结缘，始于一场“误会”。

高中时，他喜欢画画，也喜欢物理。1984年填报高考志愿，看到重庆大学“机械制造工艺设备及自动化”这个专业，一拍脑袋就报了。

说起缘由，他如今回想起来，有些哭笑不得：一是这个专业名字长，他觉得看起来很高级；二是他以为“工艺”跟艺术有关，“机械制造”跟物理沾边，都是他喜欢的。

进校之后，王时龙才发现，现实和自己想象的不太一样。但正是这场“误会”，让他开始与齿轮打起了交道。

重庆是制造业重镇，新中国成立初期，国家就布局了齿轮和齿轮机床工业，拥有綦江齿轮、重庆齿轮箱、重庆机床等重点企业。

1988年，原国家计委批准建设重庆大学机械传动国家重点实验室（现高端装备机械传动全国重点实验室），专攻以齿轮传动为代表的机械传动领域。

换句话说，王时龙研究了大半辈子的东西，恰是这座城市制造业的硬核实力所在。

但科研之路，并非坦途。曾经一段时期，国内流传“研制不如仿制，仿制不如购买”的说法，基础零部件研究，并未得到足够重视。

2008年到2013年，是一段格外难熬的日子：没有国家重大项目，找不到方向，身边不少同行看不到前景，甚至转身离开。

“大家多少有些沮丧。”彼时，王时龙正担任机械传动国家重点实验室主任。依靠承接企业横向课题，解决生产线效率等问题，他们勉强稳住了队伍。

转机，来自外部的倒逼。

“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项加快实施，国家相关部委组织开展创新攻关和推广应用，持续补齐产业链供应链短板，着力解决“卡脖子”问题。

“国外对我们国家‘卡脖子’，从另一种角度来讲，对科研人员来说是个机遇。”王时龙说，当时，大家承担国家科技重大专项项目，都铆足了一股劲。

过去，我国大规格齿轮加工机床长期依赖进口。一旦高端装备的传动系统出现故障，没有设备维修，很可能就变成一堆“废铁”。

国家需要指向哪里，攻坚就冲向哪里。

在国家科技重大专项等支持下，王时龙团队联合重庆机床、重庆齿轮箱等企业，研发出国内首台（套）大型数控高效滚齿机，攻克复杂修形齿轮精密数控加工关键技术与装备，打破了国外技术封锁和垄断，满足风电等国家重大需求，实现了我国大型齿轮加工机床技术上的自主可控。

“过去被‘卡脖子’的环节，如今卡不住了。”王时龙自豪地说，国内大规格齿轮加工能力实现跨越，加工直径从过去的1米左右，一举突破到3米以上。曾经制造难题，如今得以攻克。

一层油膜保住了精度

大规格齿轮加工设备实现自主可控，解决了大国重器“有没有”的问题，相关技术也被推广应用到国民经济其他领域。随着时代发展，新的产业难题接踵而至。

“新能源汽车浪潮下，齿轮传动迎来另一重考验。”王时龙说，不少人以为，新能源汽车没了发动机，齿轮就不重要了。事实恰恰相反，新能源汽车要提高能量转化效率，齿轮的转速要求更高。

他解释，燃油车齿轮转速不过每分钟两三千转，新能源车齿轮转速则达到每分钟12000—16000转，下一步要冲击三万转。

转速越高，振动噪音越突出；加之新能源汽车行驶起来又比燃油车安静，传动系统的声音反而被听得一清二楚。

怎么解决噪声问题？磨齿机这一精加工关键工序，必须过硬。齿轮要实现高精度、低噪声、高可靠，都系于此。

但国产机床，横着两道绕不开的短板：一是精度保持性差——新机床精度能比肩国外，用上两三年就明显下滑；二是刚度不足——扛不住大力气，只能降低切削量，加工效率大打折扣。王时龙打了个比方：“就像体格柔弱的人扛不住重活，做同一个零件，国外机床30分钟，我们可能要多花好几倍的时间。”

传动件是装备的“关节”，只要动，就有传动；传动件之间互相磨损，精度就会下降。

那么，如何减少传动件的磨损？

王时龙团队想到一招：借鉴“打水漂”。瓦片高速掠过水面，靠一层水膜托举在水面上而不沉。能不能在蜗轮蜗杆之间，形成一层稳定的微米级油膜，让金属不再硬碰硬，从“固—固”接触变成“固—液—固”接触？

用油膜做润滑，并非他们的原创，但用在蜗轮上，他们是“开荒的人”。

油膜该有多厚？他们研究后的结论是，十多微米。太薄，一压就散；太厚，传动就不精确。恰好的厚度，才能既扛得住载荷，又保得住精度。

然而，用一句流行语来说，是“理想很丰满，现实很骨感”。验证的过程，几乎把人逼到绝路。油膜处在高速运动、封闭狭小的缝隙里，怎么证明它真实形成？团队想了几个月，一度想放弃。

关键时刻，团队想出了“等效电阻法”：测不了油膜，就测电阻。油膜有电阻，金属一旦接触，电阻就非常小。反之，说明油膜还在。

前后历时一两年，这道难题终于迎刃而解。

这项稳定动压油膜技术，让传动的精度保持性、可靠性大幅提升，今年7月，王时龙牵头获得2025年度国家技术发明奖二等奖。团队还主动布局美国及欧洲专利，为支撑新能源汽车“换道超车”作出了贡献。

▲2026年10月10日，重庆大学工业母机创新研究院，王时龙科研团队成果。记者 郑宇 摄/视觉重庆

直击“形似而神不似”

单点难题的攻克，不等于解决行业根本问题。

王时龙看得很清楚：中国机床行业最大的短板，是缺少正向设计能力。

过去造机床，走的是逆向设计路线：买一台进口样机，拆开测绘，反推它的结构、尺寸、参数，然后参照样机仿制开发。但这始终是“形似而神不似”，在性能上逊色不少。

一个零部件，为什么要做成圆的？没人答得上来。“知其然，不知其所以然”，这正是症结所在。

改变，正在发生。国家工业母机重大专项布局了10个共性技术平台，其中3个是机床整机正向设计，王时龙团队承担的正是齿轮机床和磨削机床正向设计平台。

2024年，重庆大学工业母机创新研究院成立。

在国家工业母机重大专项支持下，重庆机床、秦川机床、通用天一机、杭州机床等龙头企业悉数加入，主动把机床模型和图纸拿到研究院来，产学研用协同攻关。

“正向设计，与过去的逆向模仿有着本质区别。”王时龙说，企业把正在市场上销售的机床图纸、三维模型拿过来，研究院团队组织科研人员、工程师、博士生，以零件加工的需求出发，对机床产品进行功能“解剖”，用国产工业软件重新做一次完整的设计，仿真、模拟、优化，再还给企业一套全新图纸，完成自主开发。这样从头设计，目标很具体，就是要让产品刚度和精度都提升10%。

在重庆大学工业母机创新研究院的一楼，摆着多种类型的国产机床。一年多来，王时龙正带着团队，对它们进行“解剖”和优化。

按照规划，团队要完成20类机床的正向设计并实现产业化。如今，不到一年，已有6套样机完成首轮优化。

“还得加快进度。”王时龙说，如今，机床产业市场格外红火。这让他感到振奋：“我们迎来了又一个春天。”

▲2026年10月10日，重庆大学工业母机创新研究院，王时龙（左一）正指导科研团队。记者 郑宇 摄/视觉重庆

工业母机，是“制造机器的机器”，作为支撑现代制造业的“国之重器”，其技术水平标定着工业体系的发展高度。作为工业母机的重要组成部分，我国国产高端数控机床正从“逆向模仿”迈入“自主正向设计”的新阶段。

如今，在他心中，有两个长远目标：把研究院建成全球齿轮机床的原始创新策源地，同时立足产教融合、打造人才培养高地，让国内工业母机领域后继有人。

一代代科技工作者在这里接续奋斗、薪火相传。钢铁铸就的机床背后，是科技工作者甘坐“冷板凳”的坚守，更是中国制造向上攀登的坚实脚步。

他坚信，正向设计之路，会越走越宽；自主创新之路，会越走越亮。