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[发明专利]一种基于齿轮加工仿真模型的齿轮加工表面形貌分析方法-CN201310009082.1有效
发明人：王琇峰;刘尧;林京;龙兴元 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2013-01-10 - 公布日： 2013-05-15 - 主分类号： G01B21/20 文献下载
摘要：本发明公开了基于齿轮加工仿真模型的齿轮加工表面形貌分析方法，其特点是基于齿轮磨削加工原理建立仿真模型，在此基础上推导得到加工齿轮表面形貌仿真的一般流程，将通过仿真或者从齿轮磨削加工过程中机床内置传感器采集到的运动轴动态信息代入仿真模型，获得模拟的齿轮磨削加工表面形貌。该方法可用于齿轮磨削加工表面质量预测，进一步地可用于定量评价运动轴动态误差对齿轮磨削表面质量的影响，以及齿轮加工精度与表面波纹度、粗糙度的误差溯源，为提高齿轮磨削加工表面质量与磨齿机故障诊断效率提供了理论依据和实施方法。
一种基于齿轮加工仿真模型表面形貌分析方法

[发明专利]一种基于阶比-全息谱原理的旋转机械故障特征提取方法-CN201210507537.8有效
发明人：温广瑞;廖与禾;林京;臧廷朋;梁正虎;李杨;郎根峰 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2012-11-29 - 公布日： 2013-03-27 - 主分类号： G01M13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于阶比-全息谱原理的旋转机械故障特征提取方法，利用了阶比分析处理非平稳信号的能力和全息谱综合可靠地反映机组状态的能力。将两者进行融合既能够在转速波动时利用二维全息谱来进行故障诊断，又可以方便地对起停车信号进行力和力偶分解、全息瀑布图分析，本发明大大地扩展了传统全息谱的运用范围，实现了对起停车信号进行多种特征参数提取，突破了传统只能进行波德图分析的局限，拓展了旋转机械故障监测诊断的水平和范围，为旋转机械健康可靠地运行提供有力支持。
一种基于全息原理旋转机械故障特征提取方法

[发明专利]一种基于RAPID层析的机械结构损伤无损识别方法-CN201210411576.8有效
发明人：林京;曾亮;华佳东;施文;曹军义;王琇峰;雷亚国;廖与禾 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2012-10-24 - 公布日： 2013-02-13 - 主分类号： G01N29/07 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于RAPID层析的机械结构损伤无损识别方法，通过提供一种新的传感器阵列形式，并以此为基础建立了基于局部成像的RAPID层析算法，在机械结构损伤无损识别中通过数据截断和子区域内的局部重构，消除了不同损伤之间的干涉以及被测区域外部干扰源的影响，不仅实现了外部干扰的消除，而且有效实现了多损伤或单一损伤的准确诊断和定位。
一种基于 rapid 层析机械结构损伤无损识别方法

[发明专利]基于自解调变换的无时标阶次跟踪方法-CN201210212885.2有效
发明人：林京;赵明;雷亚国;王琇峰;廖与禾;曹军义 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2012-06-26 - 公布日： 2012-11-28 - 主分类号： G01H17/00 文献下载
摘要：基于自解调变换的无时标阶次跟踪方法，先将加速度或速度传感器吸附于被测试回转机械，并对其振动信号进行采集，再采用分数阶傅里叶变换对振动信号进行时频旋转，并向频率轴投影，搜索使特征频率分量投影取极大值所对应的傅里叶变换阶数α，然后采用带通滤波方法提取特征频率成分的平稳投影量，进行α阶分数傅里叶反变换，得到啮合频率成分，然后进行Hilbert变换获得啮合频率成分的瞬时相位，最后利用瞬时相位，对原始振动信号进行自解调变换，得到回转设备的阶次谱，从而完成无时标的阶次跟踪，本发明摆脱对时标的依赖性，不仅适用于微弱转速波动工况，而且适用于回转机械在启停机等大转速波动工况下的在线，实时阶次跟踪。
基于解调变换无时标阶次跟踪方法

[发明专利]增强随机共振系统以及基于该系统的机械故障诊断方法-CN201210284507.5有效
发明人：雷亚国;林京;韩冬;廖与禾;王琇峰 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2012-08-06 - 公布日： 2012-11-14 - 主分类号： G01M13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种增强随机共振系统以及基于该系统的机械故障诊断方法，本发明将多个随机共振系统有机结合用来增强微弱信号，其中，前一级随机共振的输出作为后一级的输入，然后利用增强随机共振技术提取机械设备的故障信息，进而实现机械设备故障的有效诊断。这种方法克服了强噪声背景下微弱信号提取难的问题，使被噪声淹没的微弱故障信息得到放大，对机械设备的早期故障诊断具有重要意义。
增强随机共振系统以及基于机械故障诊断方法

[发明专利]基于柔性时域平均的齿轮箱故障检测方法-CN201210210824.2有效
发明人：林京;雷亚国;赵明;王琇峰;廖与禾;曹军义 -专利权人：西安瑞特快速制造工程研究有限公司
申请日： 2012-06-26 - 公布日： 2012-10-31 - 主分类号： G01M13/02 文献下载
摘要：基于柔性时域平均的齿轮箱故障检测方法，先将加速度传感器吸附在被检测齿轮箱的轴承端盖位置，通过数据采集设备对齿轮箱的振动信号进行采集，求得振动信号的频域离散采样值；计算时域平均的连续时间表达式，转换为三角函数展开形式，通过对ak进行加权处理，实现对时域平均的滤波、消噪和阶次信息提取，进行离散采样，得到离散时域平均序列，最后通过观察由步骤六得到的序列中出现的周期性冲击，判断齿轮箱故障的类型及严重程度，本发明对截断误差进行了有效抑制，在达到消噪效果的同时，提高了信号的分辨率，提高齿轮箱的检测效率。
基于柔性时域平均齿轮箱故障检测方法

[发明专利]一种数控机床回转工作台误差测量与分离的方法-CN201210203191.2有效
发明人：林京;王琇峰;李勇;雷亚国;廖与禾;曹军义;王琳 -专利权人：西安瑞特快速制造工程研究有限公司
申请日： 2012-06-19 - 公布日： 2012-10-24 - 主分类号： B23Q17/00 文献下载
摘要：一种数控机床回转工作台误差测量与分离的方法，先在工作台面中心装夹金属圆环，垂直于金属圆环环面安装三个电涡流传感器，在金属圆环的外圈布置键相传感器，传感器输出接入数据采集设备，以工作台面中心为原点建立空间笛卡尔坐标系X-Y-Z，测试电涡流传感器的时域信号，转化为角域信号，得到任一时刻工作台面的实际平面方程求偏摆角，工作台沿Z轴的窜动量，本发明采用三只电涡流传感器和一个键相传感器对工作台台面的空间位置信息进行测试，结合误差解耦方法可完成工作台运动的误差测试与误差解耦，测量系统简单常见，测量方案便捷易行，数学模型直观明了。
一种数控机床回转工作台误差测量分离方法

[发明专利]一种基于敏感测点数据融合的行星轮故障识别方法-CN201210031550.0无效
发明人：雷亚国;林京;韩冬;孔德同;廖与禾;王琇峰 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2012-02-14 - 公布日： 2012-07-18 - 主分类号： G06N3/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于敏感测点数据融合的行星轮故障识别方法，该方法选取对行星齿轮箱故障识别适用性强的特征参数组成特征集，然后利用历史数据训练基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的分类算法，最后在多个测点所测振动数据的基础上采用训练好的分类算法实现行星齿轮箱故障的自动分类识别。本发明的优点在于把多个测点的信息融合到一起，利用基于ANFIS的分类算法进行故障分类，实现行星齿轮箱故障的准确识别，这种方法克服了不同测点信息对故障敏感程度不一致的问题，显著提高了故障识别的准确性与稳定性。
一种基于敏感数据融合行星故障识别方法

[发明专利]一种以表面波纹度最小化为目标的电主轴动平衡优化方法-CN201110333149.8有效
发明人：王琇峰;赵明;林京;杨奇俊 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2011-10-28 - 公布日： 2012-06-20 - 主分类号： G01M1/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种以加工工件表面波纹度最小化为目标的电主轴动平衡优化方法。已有的平衡优化策略往往以残余振动的总能量或最大振动最小化作为优化目标，但是上述优化控制目标并不能保证加工表面波纹度的最优控制，原因在于各向振动对表面波纹度的影响程度不尽相同。为了克服上述传统方法的缺陷，本发明首先建立了电主轴振动与工件表面波纹度之间的映射关系，计算得到电主轴各向振动对表面波纹度的影响因子βh，βv，βa，并以工件加工表面波纹度最小化作为最终的平衡优化目标对平衡过程进行优化。与传统主轴在线动平衡方法相比，该项技术可最大程度地抑制影响加工表面波纹度的主轴不平衡响应振动，对优化电主轴振动分配和提高产品质量具有重要意义。
一种表面波纹最小化为目标主轴动平衡优化方法

[发明专利]一种基于内置传感器的数控机床主轴现场动平衡方法-CN201110332072.2有效
发明人：王琇峰;李勇;林京;杨奇俊 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2011-10-28 - 公布日： 2012-06-20 - 主分类号： B23Q17/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于内置传感器的数控机床主轴现场动平衡方法。该方法在动平衡实施中以数控机床内置光栅尺与主轴电机编码器信息为依据。当主轴以一定转速运转时，由于不平衡等因素所导致的振动将直接传递至各进给轴，而这种受迫振动将导致各进给轴静态位置的微量波动。基于此，本方法在主轴不平衡信息获取上，以主轴电机编码器输出的参考相作为键相信号触发计数板卡同步采样，通过计数板卡解码主轴各进给轴的静态位置波动信息，同时解码主轴电机编码器转速信息。与传统的基于振动传感器的现场动平衡方法相比，通过充分利用数控机床内置信息，该方法在保证平衡精度要求的同时减少了系统硬件成本，并可实现特殊环境要求的主轴现场动平衡控制。
一种基于内置传感器数控机床主轴现场动平衡方法

[发明专利]一种基于特色参数的行星齿轮箱状态监测与故障辨识方法-CN201110340196.5有效
发明人：雷亚国;林京;孔德同;韩冬;廖与禾;王琇峰 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2011-11-01 - 公布日： 2012-06-20 - 主分类号： G01M13/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于特色参数的行星齿轮箱状态监测与故障辨识方法，该方法提出了两个特征参数：滤波信号有效值(filtered root mean square，FRMS)、差谱能量(difference spectrum energy，DSE)。他们分别从时域和频域对行星齿轮箱的运行状态进行监测，最后将二者结合起来对行星齿轮箱故障进行辨识。本发明的优点在于两个特色参数是针对行星齿轮箱的故障诊断问题而提出，克服了用于定轴齿轮箱状态监测的传统参数如有效值、峭度、FM0、FM4等不能对行星齿轮箱运行状态进行有效监测的不足，因此能够准确地对行星齿轮箱的状态进行监测和故障辨识。
一种基于特色参数行星齿轮箱状态监测故障辨识方法

[发明专利]等时间间隔采样下的非均速传动系统误差溯源方法-CN201110129423.X无效
发明人：林京;赵明;王琇峰;廖与禾;雷亚国 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2011-05-18 - 公布日： 2012-01-04 - 主分类号： G01M13/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种等时间间隔采样下的非均速传动系统误差溯源方法。在等时间间隔采样情况下，传统的传动误差溯源方法要求传动系统匀速运行，而当传动系统转速存在波动时，则无法对采样序列进行频谱分析以确定传动误差源。为了克服原有方法的缺陷，本发明充分利用非均匀转速下的机床传动轴运动信息数据，并基于样条插值原理，将原有的等时间采样序列通过空间重采样方法转化为等角度采样序列，进而通过传动误差的角频谱分析方法，确定误差的来源和大小，从而解决了非均匀转速下传动误差的评估和溯源问题。由于本方法可在传动系统运行过程中实时测量，并且对运行转速的平稳性没有要求，因此，本方法具有更加广泛的应用范围。
时间间隔采样非均速传动系统误差溯源方法

[发明专利]自适应总体平均经验模式分解EEMD筛选次数确定方法-CN201110211638.6有效
发明人：雷亚国;林京;孔德同;王琇峰;廖与禾 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2011-07-27 - 公布日： 2011-11-23 - 主分类号： G06F19/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种自适应总体平均经验模式分解EEMD筛选次数确定方法，该方法对每一个本征模式函数IMF采用不同的筛选停止准则，首先计算振动信号的数据点数，根据数据点数求出本征模式函数IMF的个数，针对每一个本征模式函数IMF，自适应的选择出筛选次数。本发明的优点在于能自适应的对每一个本征模式函数IMF采用不同的筛选停止准则，克服了传统的对每一个本征模式函数IMF采用相同固定筛选次数而带来的频率混叠现象，从而分解出物理意义明确的本征模式函数IMF，能够对非线性非平稳信号进行分析，实现机械设备故障的有效诊断。
自适应总体平均经验模式分解 eemd 筛选次数确定方法

[发明专利]基于蚁群算法的自适应随机共振系统参数选择方法-CN201110180088.6无效
发明人：雷亚国;林京;韩冬;廖与禾;王琇峰 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2011-06-29 - 公布日： 2011-11-23 - 主分类号： G06N3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于蚁群算法的自适应随机共振系统参数选择方法，该方法首先对信号进行预处理使之满足随机共振小参数要求，并选择合适类别的蚁群算法，然后根据已知条件和要求设置蚁群算法内的初始参数，最后用选定的蚁群算法进行随机共振的参数寻优，根据随机共振处理信号返回的特征值来指引蚁群算法的走向，直至自适应地找到随机共振系统的最优参数。本发明的优点在于用较小的蚁群能够实现大范围区域内的参数寻优，克服了由于系统参数难以选取造成的随机共振应用受到限制的问题，能够实现机械设备早期故障的有效诊断。
基于算法自适应随机共振系统参数选择方法

[发明专利]一种基于MEMS的机床主轴动刚度的测试方法-CN201010624005.3有效
发明人：曹军义;李桐;林京;王琇峰 -专利权人：西安瑞特快速制造工程研究有限公司
申请日： 2010-12-31 - 公布日： 2011-09-07 - 主分类号： G01M13/00 文献下载
摘要：一种基于MEMS的机床主轴动刚度的测试方法，首先在机床主轴的轴肩上沿垂直方向安装力传感器和加速度传感器，在机床主轴上靠近砂轮处贴反光带，在机床机柜内壁靠近反光带的位置安装光电传感器，将传感器与工控机相连，然后通过矩阵实验室(MATLAB)软件对采集到的法向加速度通过对信号a(t)进行积分计算，得到法向位移信号S(t)，再对采集到的法向力F(t)和位移S(t)通过进行傅立叶变换为幅值谱，得到法向力F(ω)和位移S(ω)，再根据法向力F(ω)和法向位移S(ω)通过G(ω)＝F(ω)/S(ω)计算得到动态刚度G(ω)，最后通过比较不同工况下测得的动刚度，可以对机床的工况是否安全进行评定，本发明提高了动刚度的测试精度，具有动刚度的测试精度高，测量成本低的优点。
一种基于 mems 机床主轴刚度测试方法

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