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[发明专利]重载装备正弦修形齿廓-多阶正弦传动比非圆齿轮差速装置-CN202310687986.3在审
发明人： 郑方焱;韩星会;华林 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2023-06-09 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： F16H48/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种重载装备正弦修形齿廓‑多阶正弦传动比非圆齿轮差速装置，包括壳体、弧齿大轮、行星架、行星齿轮、调整垫片、右半轴、半轴齿轮、左半轴、输入轴和十字轴，所述壳体安装在车辆的桥上，车辆的传动轴与输入轴通过花键连接或联轴器连接，输入轴通过轴承安装在箱体上，行星架通过轴承安装在箱体上，半轴齿轮通过轴承安装在壳体内部，弧齿大轮通过中心定位安装在行星架上并与输入轴内端的齿面相啮合，十字轴安装在行星架上，行星齿轮通过中心内孔安装在十字轴上。本发明通过高阶非圆齿轮实现行星轮和半轴轮速比均匀的变化实现差速时传动比变化，进而使汽车左右半轴的力矩比发生变化，从而实现一定的防滑功能。
重载装备正弦修形齿廓传动比齿轮装置

[发明专利]面齿轮车齿的齿面修形方法-CN202011515964.1有效
发明人： 郑方焱;韩星会;华林 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2020-12-21 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： B23F19/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种面齿轮车齿的齿面修形方法，包括螺旋角修形、齿宽修形或刀倾修形；螺旋角修形通过改变加工过程中的进给方向，即改变真实齿面的螺旋角来实现齿面的修正；齿宽修形通过改变加工过程中齿宽的深度来实现齿面的修形，此时刀具切削深度随着进给改变，理论刀具的分度圆半径发生变化；刀倾修形通过使加工过程中刀具相对齿轮倾斜来改变齿面几何形状，刀具的真实分度圆半径和垂直刀位随刀具倾斜发生改变。本发明通过齿面修形使加工的齿面能与小轮正确的啮合，消除由于加工和安装偏置距不同所带来的误差，使加工的面齿轮能和标准的圆柱齿轮正确啮合。
齿轮齿面修形方法

[发明专利]多自由度包络成形高精度高刚度模架模具系统设计方法-CN202210591345.3有效
发明人：韩星会;庄武豪;华林;郑方焱;闵艳蕾;曾凡飞 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-05-27 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： B21J5/02 文献下载
摘要：本发明提出一种多自由度包络成形高精度高刚度模架模具系统及设计方法，包括模架模具系统组成部分设计、模架模具系统装配、模架模具系统工作过程设计、包络模具高精度运动设计、包络模具高精度运动设计、包络模具精确定位设计、包络模具精确定位设计、高精度高刚度导向设计、模具加热系统设计和模具隔热系统设计。本发明所建立的多自由度包络成形高精度高刚度模架模具系统能够通过6组伺服电机‑滚珠丝杆‑支撑链交互驱动实现包络模具高精度多自由度包络运动，进而实现薄板高筋构件多自由度包络成形，最终获得具有细密晶粒组织和连续金属流线的高性能薄板高筋构件。
自由度包络成形高精度刚度模具系统设计方法

[发明专利]面齿轮刮齿加工方法-CN202011515534.X有效
发明人： 郑方焱;韩星会;华林 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2020-12-21 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： B23F9/00 文献下载
摘要：本发明涉及面齿轮刮齿加工方法，采用刀具切削工件的方法加工面齿轮，刀具和工件为空间交错轴面蜗杆传动，即刀具和工件形成空间圆柱面蜗杆副，实现面齿轮的刮齿加工。本发明加工方法继承了圆柱齿轮刮齿的技术优势，具有较高生产效率和加工精度；本发明方法运用空间面蜗杆传动原理实现齿面的包络，通过调整加工过程中刀具和工件的偏置实现材料去除。
齿轮加工方法

[发明专利]纵横筋薄壁筒体多自由度包络成形包络模具设计方法-CN202210591389.6有效
发明人：韩星会;庄武豪;华林;闵艳蕾;郑方焱 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-05-27 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： B21D17/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种纵横筋薄壁筒体多自由度包络成形包络模具设计方法，包括以下步骤：S1、多自由度包络成形包络模具设计；S2、多自由度包络成形包络模具运动设计：S3、包络芯模纵向高筋型腔设计：S4、包络芯模横向高筋型腔设计：S5、包络约束筒模设计。本发明所提出的通过纵向高筋内轮廓线反向包络芯模纵向高筋型腔轮廓线的方法，能够有效保证纵横薄壁筒体多自由度包络成形过程中芯模与坯料之间精确匹配，提高纵横薄壁筒体多自由度包络成形精度和表面质量。本发明能够为纵横筋薄壁筒体多自由度包络成形提供高精度包络芯模，从而获得晶粒细小、金属流线连续、表面完整性好的纵横筋薄壁筒体，进而大幅提高纵横筋薄壁筒体力学性能和承载能力。
纵横薄壁筒体多自由度包络成形模具设计方法

[发明专利]薄壁高筋环筒多自由度径向包络成形装备-CN202211133923.5在审
发明人：韩星会;华林;郑方焱;庄武豪;金奇伟 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-09-19 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： B21D51/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种薄壁高筋环筒多自由度径向包络成形装备，包括机头、驱动部件、运动部件、立柱、工作台、主轴部件、工件轴部件和底座；驱动部件包括伺服电机、行星减速机、换向齿轮箱、伺服电缸、推杆、压力传感器、左滑块、中滑块、右滑块、耐磨斜板、耐磨底板、耐磨斜块、耐磨底块和光栅尺；运动部件包括外球座、内球座、球盖、内球头连杆和外球头连杆；主轴部件悬挂安装在工作台上，主轴部件包括主轴电机、主轴箱、芯辊、铜套、主轴支承盖、主轴支承座、主轴、主轴键和主轴编码器；工件轴部件安装在底座上，包括工件轴安装板、工件、工件轴、工件箱、工件电机和工件磁栅。本发明可以实现薄壁高筋环筒高性能高效率成形制造。
薄壁高筋环筒多自由度径向包络成形装备

[发明专利]包络成形装备全旋量刚柔耦合动力学建模与变形预测方法-CN202211000279.4在审
发明人：韩星会;郑方焱;华林;庄武豪;常震宇 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-08-19 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种包络成形装备全旋量刚柔耦合动力学建模与变形预测方法，通过集中质量法将连杆和滑块简化为双质量弹簧系统，将动平台简化为单中心集中质量‑六圆周分布集中质量十二弹簧并联系统，通过运动旋量表征各连接副的刚体大位移，通过变形运动旋量表征各弹簧的变形位移，最终将质量矩阵和转动惯量耦合建立广义质量矩阵，进而建立装备全旋量表征刚柔耦合动力学方程并实现装备变形预测。本发明可快速实现装备实时变形旋量和空间运动旋量的求解，进而预测装备的变形行为，实现装备精度补偿控制、强度校核和状态监测。
包络成形装备全旋量刚柔耦合动力学建模变形预测方法

[发明专利]一种重载多自由度包络成形装备误差预测方法-CN202211010653.9在审
发明人：韩星会;华林;郑方焱;黄博;庄武豪 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-08-23 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明涉及一种重载多自由度包络成形装备误差预测方法，重载多自由度包络成形装备采用六支链并联构型，伺服电机通过连轴器与滚珠丝杆连接，滚珠丝杆与滑块连接，滑块与上球座连接，上球座与连杆的上球头形成球面副，连杆的下球头与下球座形成球面副；误差预测方法包括以下步骤：S1、建立多自由度包络成形装备运动学模型；S2、确定多自由度包络成形装备误差表达方法；S3、确定多自由度包络成形装备误差传递计算方法；S4、进行多自由度包络成形装备误差敏感度分析；S5、确定多自由度包络成形装备误差标定方案；S6、确定多自由度包络成形装备误差预测方法。通过本发明可以显著提升装备的运行与控制精度，从而实现薄壁高筋极端结构高精度成形。
一种重载自由度包络成形装备误差预测方法

[发明专利]多自由度包络成形装备运动-刚度协同优化设计方法-CN202211004365.2在审
发明人：韩星会;华林;郑方焱;庄武豪 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-08-22 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明涉及一种多自由度包络成形装备运动‑刚度协同优化设计方法，包络成形装备采用六连杆并联构型，采用球头连杆和球铰结构实现力和能量的传递，其六支链结构完全相同，电机通过连轴器与滚珠丝杆连接，滚珠丝杆与滑块球铰固联，滑块球铰与球头连杆的上球头形成球面副连接，优化设计方法包括以下步骤：S1、建立多自由度包络成形装备运动学模型；S2、建立多自由度包络成形装备运动稳定性条件；S3、建立多自由度包络成形装备速度传递条件；S4、建立多自由度包络成形装备动平台的刚度模型；S5、多自由度包络成形装备的运动‑刚度协同优化。通过本发明可以对装备构型参数进行优化设计，进而为高性能多自由度包络成形装备设计和开发提供依据和指导。
自由度包络成形装备运动刚度协同优化设计方法

[发明专利]重载高柔性六自由度六连杆并联驱动空间包络成形装备-CN202110811051.2有效
发明人：韩星会;华林;郑方焱;庄武豪 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2021-07-19 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： B21J5/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种重载高柔性六自由度六连杆并联驱动空间包络成形装备，包括凹模系统、凸模系统、驱动系统和运动系统，驱动系统设置有六组，每一组都包括导轨、驱动滑块、滚珠丝杆和伺服电机，驱动滑块安装在导轨上；运动系统包括六个并联的连杆支链和一个动平台，连杆支链包括驱动球座、从动球座和球头连杆；驱动滑块与驱动球座固定连接，驱动球座的内球面与球头连杆的一端球头形成球面间隙配合，球头连杆的另一端与从动球座形成球面间隙配合；六个从动球座固定在动平台上，动平台一端与凹模系统或凸模系统连接，动平台另一端设有背压油缸。本发明可以实现任意空间包络成形运动，进而实现复杂薄壁高筋构件空间包络成形制造。
重载柔性自由度连杆并联驱动空间包络成形装备

[发明专利]多自由度包络成形装备精度和稳定性控制方法-CN202211004337.0在审
发明人：韩星会;华林;郑方焱;庄武豪 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-08-22 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种多自由度包络成形装备精度和稳定性控制方法，包络成形装备包括床身、电机、行星减速器、电缸、滑块、连杆、球座、摆头和下模，控制方法包括以下步骤：S1、多自由度包络成形装备运动规划，根据装备的包络成形运动需求和装备运动学模型求解各滑块的位移；S2、多自由度包络成形装备受力状态求解；S3、多自由度包络成形装备误差补偿量求解；S4、获得多自由度包络成形装备控制策略，实现摆头时变重载下的精确运动控制。本发明基于连杆应变反馈实时预测装备的受力状态和摆头的动态误差，求解实时驱动力和滑块的误差补偿量，实现多自由度包络成形装备高精度高稳定性控制。
自由度包络成形装备精度稳定性控制方法

[发明专利]凸轮驱动重载高速空间包络成形设备-CN202110811020.7有效
发明人：韩星会;郑方焱;华林 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2021-07-19 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： B21J9/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种凸轮驱动重载高速空间包络成形设备，包括底座、导柱、机头、模架、驱动部件、运动部件、摆头和进给部件；所述驱动部件包括主电机、减速箱、凸轮轴、上凸轮、下凸轮和滑槽；所述运动部件包括六个并联的支链结构和上平台，每个支链的结构完全相同，包括上球铰、球杆、下球铰、滑块和凸轮滚子；所述进给部件包括导套、移动工作台和进给油缸；空间包络成形装备运行时，将坯料放入模架模腔内，摆头做空间包络运动，进给油缸缓慢伸出。本发明通过多个连杆机构协调运动实现模具多自由度运动，能够显著提高金属流动能力，降低成形载荷、改善装备和模具受载状态，从而实现薄壁高筋类构件高效优质连续局部塑性成形制造。
凸轮驱动重载高速空间包络成形设备

[发明专利]面齿轮车齿齿面模型的获取方法-CN202011515536.9有效
发明人：韩星会;郑方焱;华林 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2020-12-21 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明涉及一种面齿轮车齿齿面模型的获取方法，包括以下步骤：S1、车齿刀具的齿面方程求解；车齿刀具的刀刃曲线为渐开线，通过将收缩变位渐开线齿面在刀具的前面截取得到车齿刀具的刀刃曲线；S2、建立面车齿加工的运动学关系；S3、根据车齿刀具的刀刃曲线方程和运动学关系得到工件齿面的加工齿面的方程；S4、根据上述方程，代入刀具和加工参数，建立面齿轮车齿齿面的离散点，从而在三维软件中生车齿面齿轮的齿面模型。本发明方法可以实现面齿轮车齿加工齿面方程的求解，从而在三维软件中生车齿面齿轮的齿面模型，极大方便了面齿轮车齿的设计、加工制造。
齿轮车齿齿面模型获取方法

[发明专利]基于空间包络形变-热处理协同调控的薄壁构件制造方法-CN202111559407.4在审
发明人：韩星会;华林;胡轩;郑方焱;庄武豪 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2021-12-20 - 公布日： 2022-03-25 - 主分类号： B21D22/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于空间包络形变‑热处理协同调控的薄壁构件制造方法，包括以下步骤：S1、坯料设计；S2、高温短时间保温软化退火；S3、多自由度包络成形；S4、模具参数设计；S5、多自由度包络变形量控制：薄壁构件多自由度包络变形量控制在20％以下或者40％以上；S6多自由度包络成形薄壁构件热处理：将多自由度包络成形薄壁构件进行固溶时效热处理，固溶处理温度为465℃‑495℃，保温时间≥20min，时效处理温度为115℃‑125℃。本发明通过多自由度包络形变‑热处理相变协同作用实现高强铝合金薄壁构件室温近净成形，并有效调控薄壁构件微观组织，实现晶粒等轴细化；利用多种强化机制的共同作用，同时大幅提高薄壁构件的强韧性。
基于空间包络形变热处理协同调控薄壁构件制造方法

[发明专利]一种基于主动球副的六自由度机器人-CN202011372891.5有效
发明人：吴小勇;王昆;郑方焱;刘常春;刘冲 -专利权人：重庆理工大学
申请日： 2020-11-30 - 公布日： 2022-01-11 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明涉及运动机器人技术领域，具体涉及一种基于主动球副的六自由度机器人，包括机架和操作器；所述机架上设置有间隔布置且均能够输出球面运动的两个主动球副组件；两个主动球副组件上均安装有原动杆和连杆；所述原动杆的首端与对应主动球副组件的运动输出端固定连接，所述原动杆的尾端通过设置的活动连接件与对应连杆的首端连接；两个主动球副组件的连杆尾端通过设置的过渡连接件连接在一起，以形成一个闭环结构的运动链；所述操作器固定连接在所述过渡连接件上。本发明中六自由度机器人的运动链为闭环结构且运动支链少，能够增大机器人的工作空间，并兼顾机器人的动力学性能和控制精确度。
一种基于主动自由度机器人

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