基于经典弹性理论,利用Euler方程组推导了橡胶筒承受径向载荷时的位移解析解,推导过程中未采用体积不可压缩假设.有限元计算表明,该解析解是正确的.

以某双吸泵转子临界转速的计算为例,先通过计算滚动轴承的径向刚度,再利用弹簧单元模拟轴承径向刚度,建立有限元模型,求解转子临界转速;同时还实测了转子的临界转速,通过计算结果和实测值的对比表明,该方法能够较为准确地计算出转子的临界转速,特别是一阶临界转速,具有重要的实际应用价值。

针对弹性支承一体化轴承径向刚度测量存在的问题和难点，分析了在径向载荷下测量径向刚度的主要影响因素：外力作用下外圈鼠笼式弹性支承结构的弹性形变和钢球与沟道间的接触应变。经过推导最终给出了通过测量外圈径向刚度计算整套轴承径向刚度的方法。

针对传统深沟球轴承弹流润滑条件下轴承径向刚度计算未考虑油膜润滑影响的问题,建立了深沟球轴承综合径向刚度的数学计算模型,基于C++编写计算轴承综合径向刚度和油膜厚度的程序,并分析了轴承径向载荷、转速及润滑油黏度对轴承综合径向刚度及套圈沟道与钢球的中心油膜厚度的影响。结果表明随径向载荷的增大,综合径向刚度增大,中心油膜厚度减小;随润滑油黏度及轴承转速的增大,轴承综合径向刚度减小,中心油膜厚度增大。

为研究高速电主轴静刚度的特性,利用DH3818静态应变测试仪,以高速电主轴为本体,研究高速电主轴静刚度与作用在电主轴上的力之间的关系。使用静态应变测试仪和力传感器在电主轴处于稳定状态时对1.5×104r/min电主轴和6×104r/min电主轴的径向刚度和轴向刚度进行测试,通过测试得知：高速电主轴静刚度大小与端部变形量成反比。对比分析1.5×104r/min电主轴轴向刚度与径向刚度,可知电主轴径向刚度远远大于轴向刚度;对比分析1.5×104r/min与6×104r/min电主轴径向刚度,可知最高转速低的电主轴比最高转速高的电主轴刚度大。又因为过低的静刚度会对数控机床的性能造成影响,所以提高电主轴静刚度也可使机床的性能得到提高。

重载螺旋压缩弹簧常用于大载荷矿山机械的振动控制系统中。由于其几何结构的不对称性,容易发生弯曲变形,造成系统发生横向振动,甚至导致系统失效。采用有限元方法数值分析了这类弹簧在轴向和径向载荷作用下的刚度和最大切应力。结果表明,采用螺旋压缩弹簧的经典理论公式计算重载弹簧的刚度和应力会产生较大误差。其中弹簧的轴向刚度不应忽略并紧圈变形所产生的影响,而在轴向载荷作用下的最大切应力则会受到轴向载荷偏心的影响,且与偏心的方向有关。弹簧在轴向和径向载荷共同作用下的径向刚度与径向载荷作用点位置有关,因此在实际使用中必须选择合理的弹簧安装方式。