基于多体动力学方法和Hertz接触理论,采用Impact冲击函数定义回转支承内滚动体的四点接触作用和内齿直齿啮合接触作用;运用Adams仿真平台,建立了四点接触球式回转支承的多体接触动力学模型。对比分析并验证了回转支承的角速度、传动比和静态载荷的仿真值和理论值,分析了转速和载荷对回转支承动态特性的影响。结果表明,轴向载荷单独作用下,齿轮驱动转速越大,啮合力越大,外圈质心轴向振动反而越小,而滚动体与套圈滚道之间的四点接触力变化不大;当转速恒定,轴向载荷和倾覆力矩分别作用时,倾覆力矩对回转支承稳定性的影响更大。

针对某型车载雷达作动装置中回转支承的失效问题,根据回转支承结构特征和使用工况,研究其使用寿命,得到了一种基于有限元方法的回转支承寿命预测方法。利用ANSYS Workbench对简化后的回转支承三维模型进行分析,得到回转支承内、外圈滚道和滚动体的接触应力以及其疲劳寿命,提高了计算效率。将有限元方法计算结果与基于Hertz接触理论的计算结果以及实际工作情况进行比较,验证了有限元方法的准确性。

基于Hertz接触理论,建立了摆线针轮啮合传动单齿对法向接触刚度模型及等效接触扭转刚度模型。在此基础上,利用有限元方法计算了摆线针轮啮合传动中同时参与接触的针齿数,建立了摆线针轮啮合传动的等效接触扭转刚度模型,应用Matlab软件编制了等效接触扭转刚度计算程序。通过算例得出了3种修形组合下的等效接触扭转刚度变化曲线,讨论了3种修形组合下各曲线的变化特征以及等效接触扭转刚度曲线与摆线轮齿廓之间的关系。

对以Hertz接触理论为基础的四种接触力模型进行了比较分析，并通过两球一次对心碰撞过程数值模拟结果来进一步说明不同接触力模型的特性，仿真结果表明：与纯弹性接触力模型相比，Hunt-Cmssley（H-C）接触力模型、Lankamni-Nikravesh（L-N）接触力模型以及Flores接触力模型由于考虑了碰撞过程中的能量损失，因此更加符合实际碰撞情形。此外后三种接触力模型中，H-C接触力模型和L-N接触力模型更适合用来处理大恢复系数的碰撞问题。在分析间隙机构的动力学特性时，可以为接触力模型的合理选择提供依据。

螺旋滚动导轨是自堆式螺旋速冻机的重要功能部件。根据自堆式螺旋滚动导轨的工作原理对其空间位置和布局进行了分析,提出了螺旋滚动导轨合理布局需要满足的条件;基于Hertz接触理论,对螺旋导轨系统进行了受力分析和变形分析,并建立了导轨系统的接触刚度模型;以国产某自堆式螺旋速冻机螺旋导轨为分析对象,对所建立的模型进行了求解,得出在4种不同预紧力条件下外载荷同导轨系统相对变形、接触刚度间的关系,并分析了预紧力对导轨系统接触刚度的影响;通过建立导轨局部三维模型并对其进行有限元分析,验证了导轨系统接触刚度建模方法的合理性以及模型的正确性。

直线引动器是一种较为特殊的导轨，被广泛应用于精密仪器的制造领域，是实现导向、精确定位必不可少的元件，对其进行静力学建模与刚度分析，可以为仪器设备的稳定性分析提供理论依据。以THK公司开发的KR26直线引动器为例，研究直线引动器的静力学建模方法及其刚度。首先从Hertz接触理论出发，通过研究单个滚珠与轨道接触的受力情况得到其类刚度系数的表达式及数值。之后建立解析模型，对直线引动器的整体刚度进行研究，分为无预压与有预压两种_睛况进行讨论，得到其整体刚度的表达式及刚度曲线。最后，基于AnsysWorkbench进行有限元建模仿真，从有限元的角度对理论分析的正确性进行分析验证。

RV减速器主轴承直接影响传动精度,对主轴承接触刚度问题进行研究。采用静不定-Hertz接触法,对RV减速器结构作受力分析,计算出主轴承的接触载荷,推导接触法向弹性变形量,最后计算主轴承接触刚度,考虑曲率半径对主轴承接触刚度的影响。结果表明主轴承的接触刚度作周期性变化,得出当曲率半径f=0.55时,主轴承接触刚度最大。通过有限元分析,得到滚珠正应变的仿真结果与理论值很相符,接触路径正应变的值为两端大,中间小,证实了RV减速器主轴承接触刚度的正确性。

基于Hertz接触理论和分形理论,提出利用两椭圆体的表面接触系数对微凸体分布函数进行修正,引入微凸体的临界弹塑性变形接触面积,推导出变双曲圆弧齿线圆柱齿轮接触面切向刚度的分形模型。通过数值仿真论证了表面接触系数的合理性,并分析出主要参数（法向载荷、分形维数、粗糙度幅值、切向载荷、材料特性参数）对切向刚度的影响。结果表明,法向载荷与切向刚度成正比关系,但当分形维数的取值范围不同时,两者的变化规律有着较大的差别。当分形维数增大时,切向刚度先增大后减小,在分形维数为1.85时达到最大值。切向刚度随着粗糙度幅值和切向载荷的增大而减小,随着材料特性参数的增大而增大。该模型的建立为研究变双曲圆弧齿线圆柱齿轮接触面的切向刚度提供了理论依据。