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公开(公告)号：CN109261475A
公开(公告)日：2019-01-25
申请号：CN201810937111.3
申请日：2018-08-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种超声振动辅助加工轴向-弯曲-扭转耦合振动变幅杆，包括按顺序依次设置的配合定位段、第一致动器安装段、第二连接件安装段、第二致动器安装段、第三连接件安装段以及刀具齿轮安装段，所述配合定位段和刀具齿轮安装段位于振动变幅杆两端，所述配合定位段用于与机床刀具工作台配合定位，所述刀具齿轮安装段用于安装有刀具齿轮。本设计可实现了轴向、弯曲和扭转的耦合振动，提高了材料的切除效率、刀具的寿命和工件的表面质量，能同步实现齿轮的粗、精加工，且超声振动会产生超声空化作用，使得切削液能够更加深入的渗透到其接触处，进一步降低工件与刀具接触区域的温度，提高工件表面质量及刀具使用寿命。
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公开(公告)号：CN109190324A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201811340353.0
申请日：2018-11-12
Applicant: 中南大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种弧齿锥齿轮含误差的齿面载荷接触变形数值计算方法，是一种基于TCA求解过程之上的弧齿锥齿轮传动误差的数值计算方法，该方法考虑了不加载与加载情况下的齿轮的传动误差计算，并且分别计算了单齿啮合和双齿啮合条件下的传动误差。整个求解过程不存在偶然性和不确定性，所以，能保证求解结果的准确性。求解过程可通过软件实现，为齿轮设计与反调修正提供了一种思路和参考方案，为高精度弧齿锥齿轮传动提供了有意义的参考。
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公开(公告)号：CN109165460A
公开(公告)日：2019-01-08
申请号：CN201811039608.X
申请日：2018-09-06
Applicant: 中南大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提供了螺旋锥齿轮形性协同制造参数驱动鲁棒性决策优化方法，步骤包括确定初始加工参数，用确定的初始加工参数，建模得到设计齿面，根据能力成熟度模型测量的齿面网格点得到基本齿面，根据预设的齿面相对修形量精度和多目标优化方法确定目标齿面，建立多目标优化反调模型，通过多目标优化反调模型执行形性协同制造系统的参数驱动决策优化。本发明所提供的方法，解决了螺旋锥齿轮形性协同制造系统流程繁杂且稳定性差的问题，所获得SRob时所对应的加工参数都具有很好的σ-水平，且全部达到了6σ的标准。
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公开(公告)号：CN109145484A
公开(公告)日：2019-01-04
申请号：CN201811026119.0
申请日：2018-09-04
Applicant: 中南大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5018 , G06F2217/16
Abstract: 本发明公开了一种基于双曲面壳单元模型的数值载荷齿面接触分析(NLTCA)方法，从几何层面分析螺旋锥齿轮齿面基本的结构特性，进行齿面弯曲行为分析；结合以往齿轮有限元建模的基本理论和方法，提出螺旋锥齿轮的双曲面壳单元的建模方法，既考虑齿轮啮合刚度又考虑齿轮接触柔性，以保证NLTCA的数值结果更真实有效；利用Rayleigh‑Ritz法来确定螺旋锥齿轮啮合刚度和接触柔性，为后续的NLTCA数值结果的求解及相关的齿面接触力学性能分析提供基础；采用有限元法和线性规划法相结合的形式求解NLTCA的目标函数，建立加工参数与齿面物理性能评价项的直接关联规律，提供实际加工参数与齿面接触性能评价之间的直接参数驱动关系。求解过程的计算量减少且能保证设计的柔性化和实用性。
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公开(公告)号：CN109033669A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201810898416.8
申请日：2018-08-08
Applicant: 中南大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5009 , G06F17/5086 , G06F2217/08
Abstract: 本发明公开了一种基于万能运动参数驱动的螺旋锥齿轮仿真加工建模方法，属于齿轮传动技术领域，包括：(1)基于万能运动设计理念，引入万能运动参数，该参数可以实现以往任何工艺和机床加工参数的统一通用转换，来建立齿面的通用数学模型；(2)利用齿面通用数学模型，进行齿面离散化逐点求解，得到离散化的齿面点数据；(3)将离散化的齿面点数据进行拟合和拼接，得到齿面模型；(4)对齿面模型进行参数化表达，为齿面的精确曲面造型设计、齿面几何性能分析及优化提供相应的数据模型和实体模型。本发明结合UMC设计理念，提出了基于万能运动参数的统一通用建模方法，并进一步考虑通用模型的实用性，给出了精确的齿面拟合和参数化方法。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118627192A
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202410745445.6
申请日：2024-06-11
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/15 , F16H1/22 , F16H57/021 , G06F30/17 , G06F30/23 , G06F17/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种航空减速器锥齿轮分扭对转机构及设计方法，涉及锥齿轮设计技术领域，包括：弧齿锥齿轮设计，建立初始齿轮模型，进行齿面接触分析，对弧齿锥齿轮的齿面进行修形设计，反调设计得到最终齿轮模型；齿轮轴设计，建立基础齿轮轴模型和动力学模型，将齿面接触分析得到的传递误差作为动态激励输入，对动力学模型进行响应分析，根据齿轮轴各节点位移响应的结果，调节齿轮轴的轴径大小，结合实际工况需求得到最终齿轮轴的参数；轴承设计，根据所受载荷和齿轮轴的参数选取型号，进行轴承受载计算，将得到的轴承的刚度参与动力学模型的计算。本发明考虑了传动系统整体的动力学响应，减小了传动系统体积和重量，且可靠性较高。
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公开(公告)号：CN117350109A
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202311276833.6
申请日：2023-09-28
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/17 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14 , G06F111/10
Abstract: 本发明公开了一种螺旋锥齿轮啮合效率计算方法与系统，包括获取螺旋锥齿轮的齿坯参数和加工参数；根据齿坯参数和加工参数计算等效啮合特征参数；根据等效啮合特征参数计算锥齿轮齿面承载接触点的第一特征参数；根据第一特征参数通过分离流量法对非牛顿流体热弹流润滑方程进行数值计算，得到油膜剪切力；根据油膜剪切力计算螺旋锥齿轮齿面的摩擦系数；根据摩擦系数、齿坯参数和加工参数计算螺旋锥齿轮的啮合效率，能够结合瞬时重载工况、真实粗糙表面和润滑油流变特性对齿轮润滑性能的影响，提高螺旋锥齿轮啮合效率计算准确率。
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公开(公告)号：CN109376455B
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN201811340350.7
申请日：2018-11-12
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/17 , G06F17/16 , G06F17/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种弧齿锥齿轮载荷弹性接触变形数值计算方法，在齿面接触分析的基础上提出，并分别考虑了单齿啮合和双齿啮合状态下的齿面接触变形，完成了整个啮合周期的齿面接触变形计算。本发明提出的齿面变形解析计算中，载荷是对齿面变形影响较大的一个重要因素。在双齿啮合条件下，齿面上所受的接触力要小于单齿啮合条件下的齿面接触力；双齿啮合条件下的齿面变形要小于单齿啮合条件下的齿面变形。因为在双齿啮合时，由于有两对齿同时参与啮合，共同分担齿轮所受的载荷，齿面上的接触力会小于单齿啮合时齿面的接触力，导致双齿啮合条件下的齿面变形小于单齿啮合条件下的齿面变形。为高性能齿轮传动和齿轮产品的设计提供参考和思路。
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公开(公告)号：CN109388851B
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN201811038932.X
申请日：2018-09-06
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种螺旋锥齿轮形性协同制造智能参数驱动决策与处理方法，采用DMADV模式的DFSS框架，提出了基于多目标优化(MOO)加工参数反调方法，并通过以下步骤实现：(i)给定噪声因子的优化处理；(ii)由MOO确定含优化物理性能的目标齿面；(iii)考虑几何性能的加工参数反调。经算例验证和DOE验证证实，本发明能满足实际制造高精度的加工要求。
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公开(公告)号：CN109408857B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN201811026141.5
申请日：2018-09-04
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06F111/06
Abstract: 本发明公开了一种螺旋锥齿轮形性协同制造的智能参数驱动模块化设计方法，通过数值载荷齿面接触分析(NLTCA)构建形性协同制造中加工参数与物理性能的直接函数关系，探究二者之间的关联规律，为MOO加工参数反调及形性协同系统建模提供基础。考虑螺旋锥齿轮的齿面弯曲特性和高使役性能要求，基于精确的双曲面壳单元模型的求解分析。采用有限元法和线性规划法相结合的形式求解NLTCA的目标函数，建立加工参数与齿面物理性能评价项的直接关联规律。双曲面壳单元模型兼容了圆柱壳和圆锥壳模型特点，能更精确的反映齿面的弯曲特性。基于双曲面壳单元模型的螺旋锥齿轮及设定的边界条件，既考虑了齿轮啮合刚度又考虑了齿轮接触柔性，保证NLTCA的数值结果更真实有效。
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