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[发明专利]一种齿轮转子系统机械封闭功率流式振动试验装置-CN202310361572.1在审
发明人： 常乐浩;王佩蔺;叶华美;贾晓波;贺朝霞 -专利权人：长安大学;江苏联益友测控技术有限责任公司
申请日： 2023-04-06 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： G01M13/021 文献下载
摘要：本发明属于机械测量技术领域，具体涉及一种齿轮转子系统机械封闭功率流式振动试验装置，解决了现有的开放功率式齿轮箱试验台能源消耗太大的问题。装置包括基准平板，电机，陪试齿轮箱，被试齿轮箱，连接装置，加载器以及传感器。此试验台将陪试齿轮箱与被试齿轮箱的输出端、输入端分别对应的连接起来，形成封闭状态，并在陪试齿轮箱输出侧串联上加载装置，即可对试验齿轮箱进行加载；被试齿轮箱中有电涡流位移传感器以及加速度传感器，可实现在较高载荷下对齿轮与齿轮轴的位移振动以及齿轮的周向加速度的测量。本装置操作简单，可以进行连续测量，结构紧凑，且节省能源，其电机的输入功率只需补偿装置内部的摩擦等损耗的功率，该损耗功率只有系统内封闭功率值的15％，具体大小由测试的齿轮箱效率等性能而定。
一种齿轮转子系统机械封闭功率振动试验装置

[发明专利]一种功率封闭齿轮试验台力矩加载装置-CN202310361454.0在审
发明人： 常乐浩;王佩蔺;叶华美;贾晓波;贺朝霞 -专利权人：长安大学;江苏联益友测控技术有限责任公司
申请日： 2023-04-06 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G01M13/021 文献下载
摘要：本发明涉及机械试验设备领域，具体涉及一种功率封闭齿轮试验台力矩加载装置。解决了目前现有的力矩加载装置结构复杂，价格较昂贵以及无法精确调节至任意力矩值，只能分段调节的问题。其结构包括：外环，用于安装加载螺栓和外环法兰；内环，用于连接左被试轴；加载螺栓，安装在外环上并且与内环相配合；耐磨垫片，安装在内环与加载螺栓接触部分；外环法兰，用于连接右被试轴。本装置通过旋转加载螺栓，使内环和外环产生相对角位移来给试验台施加力矩。该装置结构紧凑，操作简单，并且可以精确控制产生力矩的大小，加载螺栓与耐磨垫片采用圆弧配合减少了应力集中，采用可拆卸的耐磨垫片易于后期的维护。
一种功率封闭齿轮试验台力矩加载装置

[发明专利]一种基于不完备数据的有限元模型修正方法-CN201811564682.3有效
发明人：贺朝霞;刘云霞;常乐浩;阎志强;肖寒;卢晓煜;王亚欣 -专利权人：长安大学
申请日： 2018-12-20 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于不完备数据的有限元模型修正方法，本发明通过不能被测量实验模式中不完整部分经过有效的数值程序，使得完成的特征向量矩阵满足质量正交关系。本发明不需要任何模型缩减和模态扩展技术来处理不完整实验数据的问题，本发明仅仅使用少量的有限元频率和模式形状，本发明能够保存频率和模式形状不受优化的影响，对防止在有效的频率范围内出现杂散模式具有影响。本发明修正了物理意义不明确，失去对称性的情况，解决了修正过程中需要大量数据量的问题，而且减少了很多计算成本。
一种基于完备数据有限元模型修正方法

[发明专利]一种斜齿轮自由齿面设计方法-CN201811289191.2有效
发明人：苏进展;阎志强;王远庆;常乐浩;贺朝霞 -专利权人：长安大学
申请日： 2018-10-31 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种斜齿轮自由齿面设计方法。根据齿轮副的基本参数，从齿条刀具面推导出齿轮副理论齿面的位置矢量和法向矢量。在轮齿的旋转投影面上沿齿廓、齿向方向分别取N1、N2个控制点，确定其修形位置和修形量，将N1×N2个控制点的理论位置矢量和对应的修形量，沿着理论齿面的法矢方向进行叠加，实现斜齿轮副修形齿面的自由设计。借助二阶连续双三次NURBS曲面拟合齿面离散点的坐标，生成了高精度的数字化齿面。建立数字化齿面轮齿接触分析模型，获得啮合印痕和传动误差曲线，分析齿轮副传动啮合性能。
一种齿轮自由设计方法

[发明专利]一种凹凸齿线联轴器的设计方法-CN201811291166.8有效
发明人：苏进展;阎志强;常乐浩;贺朝霞 -专利权人：长安大学
申请日： 2018-10-31 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开一种凹凸齿线联轴器的设计方法，包括：齿条刀具的法截面中心沿着三段抛物线做变位曲线运动，形成假想产形齿条，并推导出中凸外齿的齿面方程；内齿采用标准渐开线插齿刀或碟形砂轮加工，刀具在沿着轴向进给的同时，附加一个径向运动，通过控制径向进给量实现内齿的中凹加工，推导出中凹内齿的齿面方程。建立考虑轴交角安装误差的轮齿边缘接触分析模型和有限元分析模型，分别比较鼓形齿联轴器和凹凸齿线联轴器的最大轴交角、最大齿根弯曲应力和最大齿面接触应力。该设计方法保证凹凸齿线联轴器具有较小的齿面接触应力和齿根弯曲应力，提高轮齿强度；同时能够增大轴交角，改善凹凸齿线联轴器的误差敏感性。
一种凹凸联轴器设计方法

[发明专利]一种螺旋锥齿轮副动态侧隙的计算方法-CN201811291170.4有效
发明人：苏进展;阎志强;常乐浩;贺朝霞 -专利权人：长安大学
申请日： 2018-10-31 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种螺旋锥齿轮动态侧隙计算方法，包括：根据大、小轮的刀具参数和加工参数推导齿面方程，由大轮的齿距角和小轮的外端弧齿厚分别建立大、小轮的轮齿模型。根据齿轮副工作面的轮齿接触分析模型和非工作面的齿侧最小侧隙计算模型，计算非工作面的最小侧隙和法矢。在小轮凸面(非工作面)上划分网格，过网格点作与直线，且与最小侧隙点的法矢平行，求得该直线与大轮凹面(非工作面)的交点，交点与网格点的距离作为侧隙，从而获得非工作面的侧隙分布，对工作面上的每一啮合位置求出非工作面的最小侧隙及侧隙分布，最终获得螺旋锥齿轮副的动态侧隙。
一种螺旋齿轮动态计算方法

[发明专利]基于等几何方法的组合薄壁结构固有频率设计方法-CN201810427936.0有效
发明人：雷震;姚运仕;刘琼;常乐浩;曹学鹏;张富强 -专利权人：长安大学
申请日： 2018-05-07 - 公布日： 2022-05-20 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：一种基于等几何方法的组合薄壁结构固有频率设计方法，首先通过NURBS描述初始的薄壁组合结构各子结构的曲面形状，将子曲面归类为设计域和非设计域两类。设计域的形状通过控制点的移动来改变，将这些控制点的位置设定为设计变量。采用等几何基尔霍夫壳单元对结构进行网格划分，计算子结构的质量和刚度矩阵，进行模态分析。利用子结构的前若干阶特征值和特征向量，分别构建各子结构的缩减模型，通过固定界面模态综合法，形成组合结构的缩减模型，求解得到其固有频率。然后对结构进行设计灵敏度分析，获取固有频率对形状设计变量的解析灵敏度，最后通过基于梯度的优化算法求解设计问题。本发明简化了网格生成过程，同时提高了优化效率。
基于几何方法组合薄壁结构固有频率设计

[发明专利]一种基于羊角螺旋线齿条刀的齿轮副设计方法-CN202010172485.8有效
发明人：苏进展;常乐浩;封硕;贺朝霞 -专利权人：长安大学
申请日： 2020-03-12 - 公布日： 2021-05-11 - 主分类号： F16H55/08 文献下载
摘要：本发明公开一种基于羊角螺旋线齿条刀的齿轮副设计方法，包括：采用羊角螺旋线刃代替齿条刀的直线刃和圆弧刃，借助渐开线齿廓的展成原理，获得共轭齿轮副的齿廓；由轮齿基本参数建立几何约束条件，计算出羊角螺旋线的形状参数；建立齿条刀具的齿廓坐标系和动坐标系，获得齿条刀的位置矢量和法向矢量。通过控制齿条刀沿着节线的移动速度和工件绕着自身轴线的旋转速度的运动关系，借助齐次坐标变换和平面啮合原理，推导出大小轮的齿面方程，建立齿轮副模型。本发明通过凹凸齿条刀获得齿轮副凹凸接触，提高齿面接触强度；通过齿条刀的凹形齿顶加工齿根，增大轮齿齿根厚度，提高轮齿弯曲强度和减小最少不发生根切的齿数。
一种基于羊角螺旋线齿条齿轮设计方法

[发明专利]一种大重合度弧齿锥齿轮设计方法-CN202010171757.2有效
发明人：苏进展;常乐浩;封硕;贺朝霞 -专利权人：长安大学
申请日： 2020-03-12 - 公布日： 2021-03-30 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开一种大重合度弧齿锥齿轮设计方法，包括：预置几何传动误差曲线，推导出大、小轮啮合转角的关系式；借助齐次坐标变换和空间啮合原理，获得与大轮线接触的小轮辅助齿面。通过进入啮合和退出啮合时的小轮啮合转角，计算出齿轮副的最大设计重合度。计算接触点切平面上的修形长度及其修形量，并叠加到小轮辅助齿面上，获得满足预置啮合性能且与配对大轮点接触的小轮目标齿面。建立以小轮加工参数为优化变量，以加工参数所对应的小轮齿面与目标齿面的法向偏差平方和最小为优化目标的优化模型，利用遗传算法反求满足预置性能的大重合度弧齿锥齿轮小轮加工参数。本发明可提高齿轮副的传动效率，降低发生齿面擦伤和胶合的失效概率。
一种合度弧齿锥齿轮设计方法

[发明专利]一种齿轮副非线性动力学计算方法-CN201711423727.0有效
发明人： 常乐浩;贺朝霞;苏进展;张富强;雷震 -专利权人：长安大学
申请日： 2017-12-25 - 公布日： 2021-03-16 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种齿轮副非线性动力学计算方法。考虑振动位移对齿轮副实际运转过程中齿面动态接触状况的反馈作用，计算了动态啮合刚度及动态综合啮合误差非线性激励。将齿轮副动态接触分析与系统动力学求解过程相结合，实现系统“激励—响应—反馈”相闭环的计算流程。该方法能获取由齿面误差和修形等参数导致的齿轮副非线性动力学现象，能更真实地模拟系统在动态接触过程中的动力学行为，提高动力学计算准确度。
一种齿轮非线性动力学计算方法

[发明专利]一种螺旋锥齿轮齿面接触分析方法-CN201711329709.6有效
发明人：苏进展;常乐浩;刘永生;贺朝霞 -专利权人：长安大学
申请日： 2017-12-13 - 公布日： 2021-03-16 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开一种螺旋锥齿轮齿面接触分析方法，以大轮为假想产形齿轮刀具，展成小轮基准齿面，根据小轮加工参数和直线刀刃的起始位置，确定工作齿面和过渡曲面的分界线，求出工作齿面范围内大轮的最小、最大的加工转角，进一步计算出瞬时接触线上所对应的小轮基准齿面和小轮齿面的坐标，获得两齿面间的间隙，以瞬时接触线上间隙最小点为接触点，当间隙小于0.00635mm时为有效接触点，获得近似的接触迹线，将所有的接触点最小间隙转换为角度单位，获得近似的传动误差。根据不同的几何条件，分为边缘接触和正常接触两种情况。该近似方法和传统的理论方法的结果非常接近，能够满足工程要求。
一种螺旋齿轮接触分析方法

[发明专利]一种螺旋锥齿轮齿根干涉检验方法-CN201711332595.0有效
发明人：苏进展;陈广艳;常乐浩;刘永生;贺朝霞 -专利权人：长安大学
申请日： 2017-12-13 - 公布日： 2019-07-30 - 主分类号： G01M13/021 文献下载
摘要：本发明公开一种螺旋锥齿轮齿根干涉的检验方法，由几何参数计算出轮齿的内锥齿顶高、内锥齿根高、设计齿根线和设计分界线，确定各几何要素的位置关系；给定齿轮副的机床调整参数和刀具参数，确定实际齿根线和实际分界线。根据齿轮副在大轮、小轮齿顶啮合的几何条件，求得啮入点和啮出点的小轮转角，将整个啮合过程离散化，对所有小轮转角进行齿面接触分析，将当前轮齿的齿顶线变换到配对齿轮上，得到齿顶投影线，对齿顶投影线进行离散化，得到齿根干涉的潜在点，进一步建立齿根干涉模型，由法向距离判断是否发生干涉，重复上述过程得到齿根干涉区。该方法能够检验出因刀具圆角过大或者机床参数设置不合理而产生的齿根干涉，确定实际的过渡曲面和工作齿面的分界线以及齿根干涉区域。
齿根干涉分界线齿顶小轮啮合螺旋锥齿轮转角齿根线离散化投影线齿轮轮齿内锥检验机床调整参数齿面接触刀具参数刀具圆角干涉区域过渡曲面机床参数几何参数几何条件几何要素距离判断配对齿轮齿顶线干涉区工作齿大轮对齿法向重复分析

[发明专利]一种基于高阶传动误差的螺旋锥齿轮加工方法-CN201711331412.3有效
发明人：苏进展;常乐浩;刘永生;贺朝霞 -专利权人：长安大学
申请日： 2017-12-13 - 公布日： 2019-02-19 - 主分类号： B23F5/00 文献下载
摘要：本发明公开一种基于高阶传动误差的螺旋锥齿轮加工方法，利用局部综合法确定螺旋锥齿轮副的初始加工参数，调整局部综合参数，直至获得啮入、啮出对称的二阶抛物线型传动误差。预置啮入点、啮入转换点、参考点、啮出转换点和啮出点处的传动误差值和一阶导数，获得高阶传动误差的多项式系数。预置大、小轮加工过程中滚比的高阶表达式，推导齿面方程，根据啮入点、啮入转换点、设计参考点、啮出转换点和啮出点处的齿面接触分析方程、几何约束条件、传动误差值及其一阶导数等条件，求解大、小轮的高阶变性系数，将其作为齿轮副的加工参数输入到螺旋锥齿轮数控机床上，实现螺旋锥齿轮副的双重高阶变性法加工。
传动误差螺旋锥齿轮转换点高阶高阶变性加工参数参考点小轮预置加工几何约束条件多项式系数齿面方程齿面接触抛物线型一阶导数综合参数数控机床阶导数齿轮二阶求解推导对称分析

[发明专利]一种变量齿轮泵及工作方法-CN201610696851.3有效
发明人：曹学鹏;常乐浩;李加启;魏立基;张翠红 -专利权人：长安大学
申请日： 2016-08-19 - 公布日： 2018-06-19 - 主分类号： F04C2/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种变量齿轮泵及工作方法，包括置于壳体内的两个齿轮，两个齿轮啮合，每个齿轮的齿根到齿顶之间均开设有上限位槽和下限位槽，齿轮的相邻齿间设置有用于调节相邻齿间开度的钢片，钢片能够在上限位槽和下限位槽之间滑动，钢片底部设置有控制其伸缩的驱动装置，通过驱动装置控制钢片的伸缩，从而使齿轮泵的输出流量在零流量和满流量之间变化，可满足不同的工况需求，变量齿轮泵为基于原有齿轮泵的改造与升级，具有结构简单，易于制造的特点。 1
钢片变量齿轮泵齿轮上限位槽下限位槽齿轮泵相邻齿伸缩驱动装置控制齿轮啮合驱动装置输出流量滑动齿顶齿根开度体内升级制造改造

[发明专利]一种齿轮传动系统动力学分析模块化建模方法-CN201410022644.0有效
发明人：王海伟;刘更;吴立言;常乐浩;韩冰;杨小辉;刘岚;佟瑞庭;马尚君 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2014-01-11 - 公布日： 2017-02-15 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种齿轮传动系统动力学分析模块化建模方法，根据齿轮传动系统构型设计方案动力学快速评估需求，把构成齿轮传动系统的零部件进行模块化处理，形成三种具有特定输入输出接口的模块轴模块、齿轮副模块、行星齿轮模块。只需将齿轮传动系统构型方案中传动件连接关系信息、齿轮基本参数和轴结构基本参数作为输入数据，即可快速组装生成齿轮传动系统的总体质量矩阵和总体刚度矩阵，从而建立齿轮传动系统动力学分析模型，可大大地提高齿轮传动系统动力学分析效率。此外，把结构复杂的轴离散为若干轴段生成多个轴单元，可提高动力学计算结果的准确度。
一种齿轮传动系统动力学分析模块化建模方法

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