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[发明专利]一种能够降低电蚀的功能梯度材料电机轴承-CN202310924513.0在审
发明人：杨传猛;朱梦宇;邱明;董艳方;李军星;庞晓旭;褚宜双;漫睿东 -专利权人：河南科技大学
申请日： 2023-07-26 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： F16C19/02 文献下载
摘要：一种能够降低电蚀的功能梯度材料电机轴承，包括轴承外圈、轴承内圈和多个滚珠，轴承外圈沿径向由外向内依次包括陶瓷环层、功能梯度混合材料环层和轴承钢环层，轴承内圈沿径向由外向内依次包括轴承钢环层、功能梯度混合材料环层和陶瓷环层；功能梯度混合材料由陶瓷材料和轴承钢材料混合而成，且两种材料的混合体积比例沿着径向满足梯度分布函数。轴承钢环层能够降低磨削成本，并保证滚道对于滚珠的承载能力；陶瓷环层具有隔热和阻滞电的功能，提升了轴承的绝缘性，降低电机轴承的电蚀破坏；功能梯度混合材料环层既能够与轴承钢环层和陶瓷环层都紧密结合，还能通过调节梯度分布指数对轴承钢和陶瓷的混合比例进行调节，满足电机轴承的使用要求。
一种能够降低功能梯度材料电机轴承

[发明专利]一种立式磁轴承系统的保护轴承寿命试验机-CN202310591456.9在审
发明人：庞晓旭;朱定康;邱明;王鑫隆;张文浩;李迎春;李军星;董艳方;杨传猛;杜辉 -专利权人：河南科技大学
申请日： 2023-05-24 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G01M13/04 文献下载
摘要：一种立式磁轴承系统的保护轴承寿命试验机，在试验机主体设有上试验工装，电磁铁托盘安装在上试验工装上，自消除间隙电磁铁安装在电磁铁托盘上，上磁吸支撑座压紧在自消除间隙电磁铁顶面，下磁吸支撑座位于自消除间隙电磁铁下方，上、下磁吸支撑座分别嵌设缓冲胶圈，下磁吸支撑座的缓冲胶圈与保护轴承外圈下端面接触，上磁吸支撑座的缓冲胶圈位于保护轴承外圈上方；下磁吸支撑座和自消除间隙电磁铁之间留有第一自消除间隙L1，上磁吸支撑座的缓冲胶圈和保护轴承外圈上端面之间留有第二间隙L2，保护轴承内圈上端面和主轴的上碰撞垫片之间留有第三调整间隙L3，且L3＞L1＞L2。本发明可以自消除主轴跌落距离，对保护轴承抗冲击性能的提升具有重要意义。
一种立式磁轴系统保护轴承寿命试验

[发明专利]基于AVMD和SPNN模型的轴承失效模式识别方法-CN202310198279.8在审
发明人：李军星;刘志卫;邱明;牛凯岑;庞晓旭;董艳方;杨传猛 -专利权人：河南科技大学
申请日： 2023-03-03 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G06F18/00 文献下载
摘要：本发明公开了基于AVMD和SPNN模型的轴承失效模式识别方法，首先采用AVMD自适应确定参数分解模态数和惩罚因子并将原始振动信号分解为多个相对独立的固有模态分量，然后在实现原始振动信号自适应分解的基础上，计算振动信号各阶分量的特征值并构建故障特征矩阵；获取故障数据后提出麻雀概率神经网络模型，最后运用训练样本建立自适应VMD和麻雀概率神经网络失效模式识别模型，对不同失效模式状态下的轴承故障信号进行识别并利用测试样本测试模型的识别准确率。本发明采用优化算法分别对VMD算法、PNN网络的模型参数进行优化，构建基于两种方法结合的故障诊断模型，实现滚动轴承失效模式的有效识别，提高识别准确率。
基于 avmd spnn 模型轴承失效模式识别方法

[发明专利]一种不对称轮毂轴承多目标优化方法-CN202310041432.6在审
发明人：邱明;汤义博;杨传猛;董艳方;李军星;庞晓旭;李迎春;杜辉 -专利权人：河南科技大学
申请日： 2023-01-12 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明涉及一种不对称轮毂轴承多目标优化方法，包括如下步骤：以不对称轮毂轴承的额定动载荷最大以及摩擦力矩最小为目标函数，以不对称轮毂轴承内部结构参数为优化设计参数，建立不对称轮毂轴承优化模型；再利用NSGA‑II算法对不对称轮毂轴承进行优化，使得不对称轮毂轴承优化模型中额定动载荷取得最大值以及摩擦力矩取得最小值；最后将步骤2)的最优解带入不对称轮毂轴承动刚度分析模型，优化得到同时满足动刚度要求的不对称轮毂轴承结构参数设计值。本发明在不改变原有不对称轮毂轴承外部结构设计的同时最大限度地优化其内部结构，得到更能适应交变载荷工况的长寿命、低摩擦的新型不对称轮毂轴承单元。
一种不对称轮毂轴承多目标优化方法

[发明专利]一种判定圆柱滚子轴承极限偏斜角的方法-CN202211718010.X在审
发明人：邱明;刘勇;董艳方;杨传猛;李迎春;杜辉;李军星;庞晓旭 -专利权人：河南科技大学
申请日： 2022-12-29 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明涉及一种判定圆柱滚子轴承极限偏斜角的方法，包括如下步骤：首先根据所要判断的圆柱滚子轴承的结构参数，将滚子‑滚道接触副等效为滚子与平面的滚子接触副，并建立滚子接触副偏斜状态下的有限长线接触弹流润滑模型；然后求解偏斜下滚子接触副的油膜厚度，得到不同偏斜角下的油膜厚度分布；然后拟合滚子偏斜角和最小油膜厚度的关系；最后根据滚子在轴承全膜润滑状态下的最小油膜厚度，以及滚子偏斜角和最小油膜厚度的关系，得到对应工况条件下轴承处于全膜弹流润滑状态的滚子极限偏斜角。本发明提供了一种从润滑角度判定圆柱滚子轴承滚子极限偏斜角的方法，通过判断滚子极限偏斜角来保证轴承在偏斜状态下依然能保持良好润滑。
一种判定圆柱滚子轴承极限偏斜方法

[发明专利]一种基于混合深度学习算法的高铁轴承早期故障识别方法-CN202310045818.4在审
发明人：李军星;徐行;贾现召;邱明;庞晓旭;董艳方;杨传猛 -专利权人：河南科技大学
申请日： 2023-01-30 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G06F18/24 文献下载
摘要：本发明公开一种基于混合深度学习算法的高铁轴承早期故障识别方法，S1、数据集的生成；S2、使用处理过的数据对CNN‑BiLSTM构建算法进行训练，S2.1、将输入信号输入到卷积层中，进行卷积操作；S2.2、卷积层中使用批正则化层以及Relu线性激活单元；S2.3、进行最大池化操作，只选择池化框中输出的最大值；S2.4、重复S2.1‑S2.3三次；S2.5、将最后一次的池化结果输入到两层BiLSTM循环神经网络中，使用tanh非线性函数及Dropout层；S2.6、将最后一层BiLSTM的第一个单元的输出和最后一个单元的输出展平，输入到全连接层，使用Relu激活函数和dropout层；S3、将结果输出到输出层，使用softmax函数判断振动信号状态；S4、重复S2‑S3，多次训练模型，本发明使振动信号得到充分利用，从而完成对高铁轴向轴承早期故障的识别。
一种基于混合深度学习算法轴承早期故障识别方法

[发明专利]一种滚动轴承健康状态在线监测与剩余寿命预测方法-CN202110117919.9有效
发明人：李军星;黄嘉鸿;邱明;吕锋;庞晓旭;张志文;陈立海;董艳方;杨传猛 -专利权人：河南科技大学
申请日： 2021-01-28 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明提供一种滚动轴承健康状态在线监测与剩余寿命预测方法，本发明针对现有的基于Wiener过程的滚动轴承性能退化模型，大多只考虑性能参数趋势项的非线性和时变性，忽略了随机误差项的非线性特征，从而导致滚动轴承剩余寿命预测精度不高的问题；本发明同时考虑滚动轴承性能特征参数退化过程的趋势项和随机误差项均为非线性的情况，建立同时包含非线性时变退化趋势项和非线性时变随机误差项的广义Wiener过程性能退化模型，释放了传统Wiener过程模型只考虑非线性趋势项的制约，实现对轴承寿命的高精度预测。
一种滚动轴承健康状态在线监测剩余寿命预测方法

[发明专利]一种基于应力-强度干涉模型的滚动轴承可靠性设计方法-CN202110335277.X有效
发明人：李军星;李燕科;邱明;庞晓旭;陈立海;董艳方;杨传猛;牛凯岑 -专利权人：河南科技大学
申请日： 2021-03-29 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明提供一种基于应力‑强度干涉模型的滚动轴承可靠性设计方法，本发明考虑滚动轴承的动力学行为，将载荷处理为随机过程，基于应力‑强度干涉模型，将可靠性指标转化为滚动轴承当量动载荷许用范围，再根据当量动载荷许用范围的合理取值，结合轴承设计公式，对轴承参数进行优化，从而达到该工况下满足目标寿命和可靠度的要求。动态可靠性强调机械产品的运行演变是动态行为，损伤会影响机械产品的动力学特性，动力学行为必然影响机械产品的可靠性或失效率。考虑滚动轴承的动态特性可以使得滚动轴承动态可靠性设计更加准确，优化更加有效。
一种基于应力强度干涉模型滚动轴承可靠性设计方法

[发明专利]一种多元广义Wiener过程性能退化可靠性分析方法-CN202110037260.6有效
发明人：李军星;邱明;庞晓旭;陈立海;董艳方;杨传猛;牛凯岑 -专利权人：河南科技大学
申请日： 2021-01-12 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供一种多元广义Wiener过程性能退化可靠性分析方法，包括以下步骤：S1、采集产品环境应力数据和性能退化试验数据，建立多元广义Wiener过程性能退化分析模型；S2、对退化分析模型中的未知参数进行估计，包括定义退化分析模型中未知参数的似然函数以及对未知参数进行最优化估计；S3、基于多元广义Wiener过程性能退化分析模型对任一工况下产品的性能退化进行可靠性分析。本发明解决了传统性能退化分析方法大多不考虑环境应力变量或只考虑单个应力变量，以及传统Wiener过程有时无法描述非线性产品性能退化过程从而导致评估精度低等问题，更符合工程实际情况，能够有效提高评估精度。
一种多元广义 wiener 过程性能退化可靠性分析方法

[发明专利]一种考虑结构随机参数的复合阻尼结构振动预报方法-CN202211193881.4在审
发明人：杨传猛;邱明;叶天贵;靳国永;王景;董艳方;李军星;庞晓旭;胡鹏宇 -专利权人：河南科技大学
申请日： 2022-09-28 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种考虑结构随机参数的复合阻尼结构振动预报方法，首先提取复合阻尼结构确定性参数信息和不确定性参数信息，将边界条件数值化；然后根据阻尼材料实际制备中产生的随机性，定义随机变量、材料参数变异系数值；其次，建立基于修正傅里叶谱方法的复合阻尼结构振动模型，得到确定结构的固有频率；最后将傅里叶谱方法与摄动理论结合，构建傅里叶谱‑摄动求解器，预报出由于材料随机性导致的共振频率区间。本发明充分考虑了随机参数对结构振动的影响，可用于任意边界条件下含随机参数的复合阻尼结构振动固有频率预报，从而指导复合阻尼结构设计，有效降低结构共振发生的概率。
一种考虑结构随机参数复合阻尼振动预报方法

[发明专利]基于磁悬浮轴承的角接触轴承摩擦力矩试验机及测量方法-CN202211166566.2在审
发明人：庞晓旭;朱定康;邱明;王鑫隆;李迎春;李军星;董艳方;杨传猛;杜辉 -专利权人：河南科技大学
申请日： 2022-09-23 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： G01M13/04 文献下载
摘要：本发明涉及基于磁悬浮轴承的角接触轴承摩擦力矩试验机及测量方法，试验机包括试验机主体、磁悬浮轴承系统、变频调速系统和试验监控系统，磁悬浮轴承系统用于控制主轴轴向浮动，变频调速系统用于驱动主轴旋转；主轴上连接试验轴承的一端安装能够随主轴运动的上间隙调整垫和上压紧螺母，上压紧螺母和上间隙调整垫之间设置上碰撞垫片，试验轴承的内圈和上间隙调整垫外圆面之间留有第二调整间隙，内圈的一端和上间隙调整垫之间有第三调整间隙，内圈另一端和上碰撞垫片接触传动或分离成第一调整间隙；试验监控系统用于监控内圈转速和停车时间；根据内圈的转速和停车时间即可计算得出精确的试验轴承摩擦力矩，为轴承设计及工艺改进提供理论依据。
基于磁悬浮轴承接触摩擦力矩试验测量方法

[发明专利]一种考虑状态增量的关节轴承剩余寿命预测方法-CN202210572941.7在审
发明人：李军星;刘洋;刘铎;李文琪;尹若军;邱明;庞晓旭;董艳方;杨传猛 -专利权人：河南科技大学
申请日： 2022-05-24 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：一种考虑状态增量的关节轴承剩余寿命预测方法，属于轴承健康预测领域，包括以下步骤：S1、采集关节轴承的性能退化数据；S2、建立关节轴承状态空间方程；S3、对关节轴承状态进行更新；S4、对关节轴承剩余寿命进行预测。本发明能够有效消除预测误差，提高关节轴承剩余寿命预测精度，保障关节轴承平稳工作。
一种考虑状态增量关节轴承剩余寿命预测方法

[发明专利]一种基于光纤传感的滚动轴承摩擦力矩的测量装置及方法-CN202210515379.4在审
发明人： 董艳方;马亚飞;陈非凡;邱明;李军星;杨传猛;庞晓旭 -专利权人：河南科技大学
申请日： 2022-05-12 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： G01L5/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于光纤传感的滚动轴承摩擦力矩的测量装置及方法，所述测量装置包括转轴、滚动轴承、FBG传感器、带连接梁的套环和力矩平衡环，所述滚动轴承内圈安装在转轴上，所述套环与滚动轴承外圈形成过盈配合，多个连接梁沿套环的切向设置，每个连接梁上粘贴有FBG传感器，连接梁的末端插入相应的力矩平衡环的槽孔中进行固定，轴承外圈在摩擦力矩作用下发生微动时，力矩由连接梁传递给外部的力矩平衡环，连接梁会发生弹性形变，通过FBG传感器对形变进行测量和计算获得滚动轴承的摩擦力矩，所述测量装置具有结构简单、体积小、耐腐蚀、易安装等优点，测量方法易操作，能够快速准确的对滚动轴承的摩擦力矩进行测量。
一种基于光纤传感滚动轴承摩擦力矩测量装置方法

[发明专利]一种四点接触球轴承设计方法-CN202210306491.7在审
发明人：邱明;王亚涛;王东峰;殷勇;董艳方;杨传猛;李迎春;杜辉;李军星;庞晓旭 -专利权人：河南科技大学;洛阳轴承研究所有限公司
申请日： 2022-03-25 - 公布日： 2022-06-17 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明提供了一种四点接触球轴承设计方法，属于球轴承设计技术领域。本发明根据轴承设计的基本参数，采用遗传算法对轴承进行设计，根据设计要求构建遗传算法的适应度函数，通过种群迭代的方式求解设计变量的最优解。根据设计变量的最优解设计四点接触球轴承，并对其在一定预紧力下的振动情况进行评价，若轴承振动超过设定标准，设计出来的四点接触球轴承质量较差，难以满足设计要求。此时，对轴承尺寸的约束条件进行调整，采用遗传算法重新设计，直到满足设计要求，以保证设计出的轴承质量良好。
一种四点接触球轴承设计方法

[发明专利]一种预紧力作用下四点接触球轴承振动评价方法-CN202210306489.X在审
发明人：邱明;田凯文;王东峰;殷勇;董艳方;杨传猛;李迎春;杜辉;庞晓旭;李军星 -专利权人：河南科技大学
申请日： 2022-03-25 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明涉及一种预紧力作用下四点接触球轴承振动评价方法，属于轴承振动检测技术领域。由于在预紧力下难以对四点接触球轴承的振动进行评价，本发明根据四点接触球轴承的几何特征，计算轴承在预紧力下的工作接触角，根据工作接触角确定外圈在振动前的外圈沟曲率中心位置，外圈在受到预紧力时发生位移，根据振动前后外圈沟曲率中心的位置，进行受力分析，根据外圈受力情况，建立振动方程，对振动方程进行求解，从而得到轴承的径向振动加速度，根据径向振动加速度对轴承在预紧力下的振动进行评价。
一种力作四点接触球轴承振动评价方法

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