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  • 姓名:  熊万里
  • 系别:  机械制造工程系、国家工程中心
  • 职称/职务:  教授、博士生导师、总工程师
  • 办公电话:  0731-88821895(邮件优先)
  • 移动电话:  0731-88821895(邮件优先)
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  • 个人情况简介: 

     

    男,工学博士,教授,机械与运载工程学院博士生导师,国家高效磨削工程中心总工程师,中国机床工业协会主轴功能部件专业委员会委员,中国振动工程学会转子动力学专业委员会常务理事,中国机械工程学会"青年科技成就奖"、教育部"新世纪优秀人才"、湖南省"青年科技奖"和湖南省自然科学杰出青年基金获得者。

    长期致力于超高速、超精密电主轴和高速直驱大功率电机中的科学问题、技术问题和产业化应用问题的研究工作,主持完成及在研国家自然科学基金项目5项、国家“863计划”项目2项、国家重大科技专项3项和企业横向课题 10 余项。主持研制成功“我国第一台永磁同步型电主轴”、电机内装式液体动静压轴承电主轴、315kW/17000rpm高速大功率电机、高铁轨道铣磨车主轴、超精密液体静压头架、液体静压修整器等十余种国内首台套产品。获授权发明专利 32 项和软件著作权7项。发表学术论文 80 余篇,其中被SCI和EI收录 30 余篇。出版合著2部。论文被国内外同行他引 1050 余篇次。专利成果大部分已产业化,专利产品在逾百家用户单位广泛应用。 

    获国家科技进步奖二等奖、湖南省科技进步奖一等奖、教育部科技进步奖二等奖、中国专利优秀奖等奖励近 10 项。已培养博士毕业生5名和硕士毕业生 49 名,其中 10 多名已担任所在企业的总经理、副总经理、总工程师、首席设计师、研究院副院长、技术部长等重要职务。目前指导在读博士生和硕士生多名。

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  • 学习、工作经历: 

     

    2000年,于东北大学博士毕业。

    2001年,于湖南大学工作至今。

    2006年,破格晋升为教授。

    2009年,获中国机械工程学会“青年科技成就奖”和“湖南省青年科技奖”。

    2010年,入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”。

    2011年,获湖南省自然科学杰出青年基金资助。

    2011年,任湖南大学机械与运载工程学院博士生导师。

    2012年,任国家高效磨削工程技术研究中心总工程师。


  • 研究领域: 

     

    1、 超高速、超精密电主轴系统动力学(DmN → 2000000mm.rpm,e < 0.1um)

    以研究开发世界先进水平的超高速超精密电主轴、替代进口为目标,研究各类轴承支承(液体动静压、气体静压、角接触球轴承)条件下高速主轴系统参数、结构参数、机电耦合参数、控制参数、形位公差、流体介质、热平衡、动不平衡等对主轴系统速度、精度、刚度和扭矩特性的影响规律,为设计、制造、应用和监测超高速超精密电主轴提供新理论、新方法和新依据。

    2 、高速直驱大功率电机技术 (低压> 200kW/15000rpm,高压> 1000kW/10000rpm,取消齿轮增速箱)

    以MVR、飞轮储能、制冷压缩机、空气压缩机、膨胀机、曝气风机、余热发电和气体输送等为背景,研究磁悬浮轴承、滑动轴承、角接触球轴承等支承条件下高速永磁同步电机、交流异步电机、开关磁阻电机等的高速轴系设计技术、电磁设计技术、磁轴承控制技术、热分析及高效冷却技术、精密加工及装配工艺、在线监测技术等,为高速大功率电机的设计、制造、应用和监测提供新理论、新方法和新工艺。

    3 、超高速、超精密角接触球轴承动力学  (DmN→ 3000000mm.rpm)

    以航空发动机、高速机床电主轴和高速电机为背景,深入研究角接触球轴承结构参数、润滑条件、装配参数和工况条件对轴承精度、寿命、振动特性及热特性的影响规律,为超精密角接触球轴承的性能优化设计、应用和故障诊断提供理论依据和工具软件。

    4、 面向超精密零件加工的磨削工艺系统动力学  (○< 0.2um)

    以超精密轴承套圈、精密主轴、超精密光学透镜等的磨削加工为背景,建立“砂轮主轴——工件主轴——工件/夹具”磨削系统的动力学模型,深入研究磨削系统内部结构参数、磨削工艺参数等对磨削零件轮廓精度、表面质量和磨削效率的影响规律,为专门零件的高效精密加工提供优化的磨削工艺及其理论依据。


  • 研究成果: 

     

    近年科研项目:

    1     国家自然科学基金项目. 液体静压主轴零件磨削的形位误差传递机理及精度循环递升方法.No.515751733, 2016.01--2019.12. 主持

    2     国家自然科学基金项目. 基于可控节流和动网格算法的液体静压主轴回转精度极限研究. No.51275163,2013.01--2016.12. 主持

    3     国家工信部强基工程专项. 高档机床用电主轴.  2016.11-- 2018.12. 湖南大学负责人

    4     国家科技重大专项.  轿车发动机曲轴磨削自动化高效柔性单元示范工程.  2016ZX04003001. 2016.11-2019.12. 湖南大学负责人

    5     国家863计划项目.  超高速磨床电主轴系统机电功能多目标协同优化技术.  2008-2010. No.2008AA04Z116. 主持

    6     863重点项目典型机床绿色生产工艺技术评估及应用支持系统研究.  No. 2014AA0415042014.01--2016.12. 湖南大学负责人

    7     教育部新世纪优秀人才支持计划项目.液体悬浮电主轴全速域动态特性设计方法研究 No. NCET-10-0368. 2011.1-2013.12 主持

    8     湖南省自然科学杰出青年基金项目超精密流体悬浮主轴回转精度极限研究. 2012.1-2014.12

    9     横向课题.  高速直驱大功率电机研发. 2016.3--2025.3. 主持人

    10   横向课题.  315kW/17000rpm高速大功率电机开发. 2009.05-2014.05. 主持

    11   横向课题. 高速电主轴专用电机定转子研究与开发. 2012.06 -- 2013.06. 主持

    12   横向课题. 大型重载静压导轨研究. 2011.05-2012.05. 主持

    13   横向课题. 角接触球轴承动态特性研究及参数优化. 2012.11 - 2015.11. 主持

    14   横向课题. 角接触球轴承磨削生产线磨削工艺专家系统. 2014.07-- 2016.06. 主持

    15   横向课题. 基于轴系动态特性精准设计的高速主轴研发及产业化. 2015.04-- 2018.04. 主持

      

    部分论文、专利、软件:

    1      熊万里, 阳雪兵等. 液体动静压电主轴关键技术综述. 机械工程学报. 2009(9): 1-18

    2      熊万里, 侯志泉等. 气体悬浮电主轴动态特性研究进展. 机械工程学报. 2011, Vol.47(4): 40-58

    3      熊万里等. 角接触球轴承电主轴系统动力学研究进展. 制造技术与机床. 2010(3)

    4      熊万里. 我国高性能机床主轴技术现状分析. 金属加工. 2011(18): 6-10

    5      熊万里. 大陆高速机床主轴“产学研”现状分析. 第十四届海峡两岸机械工程技术交流会文集. 2011年12月. 台北

    6      熊万里等. 液体静压主轴回转精度形成机理研究. 机械工程学报. 2014, Vol.50(7): 112-119

    7      熊万里等. 液体静压转台倾斜油膜承载特性解析研究.中国机械工程. 2014, Vol.25(24): 3326-3333

    8      熊万里等. 基于动网格技术的液体动静压轴承的刚度阻尼计算方法研究. 机械工程学报. 2012. Vol.48(23): 118-126

    9      熊万里等. 高速角接触球轴承套圈倾斜角允许范围的定量研究. 机械工程学报. 2015. Vol.51(12)

    10    熊万里等. 计入套圈变形和弹流润滑影响的角接触球轴承建模及动刚度变化规律研究. 中国机械工程. 2015, Vol.26(11)

    11    熊万里等. 高频变流诱发的电主轴高次谐波振动及其抑制方法. 振动工程学报. 2008, Vol.21(6): 600-607

    12    吕浪, 熊万里. 基于SPWM逆变器供电的高频电机铁心软磁材料铁损特性改进预测模型. 电工技术学报.  2015, Vol.30(2): 155-161

    13    吕浪, 熊万里. 面向机电耦合振动抑制的电主轴系统匹配特性研究. 机械工程学报. 2012, Vol.48(9): 144-154

    14    吕浪, 熊万里. 基于机电耦合动力学模型的电主轴系统降压降频软起动特性研究. 机械工程学报. 2014, Vol.50(3): 78-91

    15    侯志泉, 熊万里等. 轴颈形状误差对液体静压主轴回转精度的影响研究. 机械工程学报. 2016, 52(15):147-154

    16    王少力, 熊万里, 桂林等. 偏载液体静压转台旋转工况下承载力及倾覆力矩动网格计算方法. 机械工程学报. 2014, Vol.50(23)

    17    孟曙光,熊万里等. 基于油腔压强分段线性假设的小孔节流深浅腔动静压轴承承载特性解析研究. 机械工程学报. 2015, 51(22):191-201

    18    Xiong Wanli, Duan Zhishan, Wen Bangchun. Engineering characteristics and its mechanical and electrical coupling mechanism explanation of vibratory synchronization transmission. Chinese Journal of Mechanical Engineering [J]. 2004, 17(2): 185-188

    19    Xiong Wanli, Duan Zhishan, Wen Bangchun. Characteristics of electromechanical coupling self-synchronization of a multi-motor vibratory transmission system. Chinese Journal of Mechanical Engineering [J]. 2001,14(3): 275-278

    20    Xiong Wanli, Mi Haiqing, Huang Hongwu. Research Progress of Key Technology of High-Speed and High Precision Motorized Spindles. International Journal of Management and Plant Engineering.2005, 10(2): 70-76

    21    Xiong Wanli, Lu Mingzhang, Huang Hongwu. A method of monitoring large power grinding by using the current signal of the motorized spindle. Key Engineering Materials [J]. 2004(259-260): 338-341

    22   Xiong Wanli, Duan Zhishan, Wen Bangchun. A new technology for motor faults precise detection. Proceedings of international conference on condition monitoring[C], Xi’an Jiaotong University. National Defense Industry Press. Zhu Jun Edited. 1997: 493-496

    23   Xiong Wanli. Electric-mechanical vibration theory of mechanical systems driven by motors and its application.. Wen B C. Proceedings of the Asia-Pacific Vibration Conference [C]. Changchun: Jilin Science and Technology Press, 2001. 491--495

    24    Xiong Wanli, Lv Lang, Cai Haixiang, Mi Haiqing. A mechanical-electrical dynamical model of ultra-high speed wheel systems driven by motorized spindle. The 7th International Conference on Frontiers of Design and Manufacturing. Guangzhou, China. 2006: 411-414

    25    Xiong Wanli. Characteristics and relative technology of a permanent magnetic synchronous motorized machine tool spindle. Proceedings of the 3rd China-Japan Conference on Mechatronics. Fuzhou, China. 2006: 137-140

    26    Lv Lang, Xiong Wanli, Gao Hang. Effect of inverter modulation parameters on mechanic-electrical coupling vibration of an ultra-high speed grinding system driven by a motorized spindle. International Conference on Mechanical Engineering and Mechanics. 2007, Wuxi, China, 1581-1586

    27    Lv Lang, Xiong Wanli, Gaohang. Mechanical-electric coupling dynamical characteristics of an ultra-high speed grinding motorized spindle system. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2008, 21(5): 34-40.

    28    Lv Lang, Xiong Wanli. Study on Distribution of Electrical and Magnetic Loads of the Inverter-Fed Induction Motor of a High-Speed Asynchronous Motorized Spindle. Proc. 5rd China-Japan Conf. Mechatronics. 2008. 375-379.

    29    Yang Xuebi, Xiong Wanli. Analysis of combined effect of the surface roughness and inertia on the performance of high-speed hydrostatic thrust bearing. The 5th China International Symposium on Tribology(CIST 2008)and the 1st International Tribology Symposium of IFToMM(ITS-IFToMM 2008). Advanced Tribology. Beijing. Springer Publish. 2009: 197-201.  

    30    熊万里等. 滑动轴承式电主轴. 发明专利. ZL:200410046640.2

    31    熊万里等. 可实现精密超精密磨削的磨床静压头架. 发明专利. ZL 200810143650.6

    32    熊万里等. 液气悬浮电主轴. 发明专利. ZL201110076408.3

    33    熊万里等. 带鼠笼式电机定子冷却结构的电主轴. 发明专利. ZL 201010245494.1

    34    熊万里. 可控节流器. 发明专利. ZL 201210032461.8

    35    熊万里. 内置式可变节流器. 发明专利. ZL 201210032465.6

    36    熊万里等. 用于立式轴系的液体静压转动支承组件及研磨抛光机. 发明专利. ZL 201210278273.3

    37    熊万里等. 永磁同步磁悬浮高速电机直驱压缩机. 发明专利. ZL 201210351226.7

    38    熊万里. 基于液体静压主轴部件的磨床精度循环递升方法. 发明专利. ZL 201510062622.1

    39    桂林,熊万里等.提高镗孔加工同轴度的静压油膜补偿方法. 发明专利. 申请号201610983394.6

    40    桂林,熊万里等. 基于三点支承结构的重载卧车静压头架主轴顶尖调整方法. 发明专利. 申请号201610983395.0

    41    桂林,熊万里等.  基于液压预紧的重载液体静压转台及液压预紧控制方法. 发明专利. 申请号201610981845.2

    42    熊万里等基于高刚度转子结构的高速电机. 发明专利. 申请号201611161329.1

    43    熊万里等一种磁悬浮永磁直驱高速电机. 发明专利. 申请号201611160568.5

    44    熊万里等. 一种交流异步直驱高速电机. 发明专利. 申请号201611161328.7

    45    熊万里, 吕浪. 基于逆变器供电的高频电主轴电磁设计及动态特性分析软件. 国家软件著作权. No.2010SR007969

    46    熊万里. 电主轴静动力学特性分析软件. 国家软件著作权. No.2010SR016483

    47    熊万里. 液体静压轴承承载特性分析软件. 国家软件著作权. No. 2012R11L017636

    48    熊万里. 流体悬浮主轴回转精度信号分析软件. 国家软件著作权. No. 2012R11L017624

    49    熊万里. 角接触球轴承复合工况下性能分析系统. 国家软件著作权. No. 2014SR108525

    50    熊万里. 高精度角接触球轴承磨削工艺专家系统. 国家软件著作权. No. 2016SR269995

     

    获奖情况:

    1     教育部科技进步奖二等奖. 极端工况液体静压(电)主轴及转台关键技术与应用. 2016. 第1

    2     湖南省科技进步奖一等奖. 精密高效多线切割成套装备关键技术与产业化. 2013. 第3

    3     中国机械工业科学技术奖二等奖. 凸凹面超高速数控复合磨削关键技术及装备. 2011. 第3

    4     中国专利优秀奖. 滑动轴承式电主轴. 2009. 第1

    5     教育部科技进步奖二等奖. 高速精密机床电主轴关键技术及应用. 2008. 第1

    6     国家科技进步奖二等奖. 高速精密磨削加工关键技术与系列高档数控磨削装备. 2007. 第10

    7     湖南省自然科学杰出青年基金资助计划. 2011. 个人奖

    8     教育部新世纪优秀人才支持计划. 2010. 个人奖

    9     中国机械工程学会“青年科技成就奖”. 2009. 个人奖


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