为了研究等相对曲率齿轮的动力学特性,通过实时调用啮合点几何参数,建立了考虑法向啮合力方向、滑动摩擦因数及啮合刚度等时变效应的齿轮系统的平移-扭转耦合动力学模型,采用龙格-库塔法求解了动力学方程;通过与有限元仿真相关结果比较,验证了模型的正确性。对比分析等相对曲率齿轮与渐开线齿轮的动力学特性,结果表明,两者的动态传递误差、平均机械效率接近;等相对曲率齿轮的滑动摩擦力、滑动摩擦因数较小。建立的动力学模型能够反映等相对曲率齿轮的动力学特性,建模方法对其他非渐开线圆柱齿轮传动同样适用。

以渐开线直齿圆柱齿轮为研究对象,考虑热效应和时变效应,建立油水两相流模型和齿轮的热弹流润滑模型,探究了润滑油中含水率对油水两相流体的黏度及齿面润滑特性的影响。研究结果表明,润滑油中混入冷却水后,当含水率不超过5%时,随着含水率的增加,油水两相流体的黏度不断增大;含水率为5%时,油水两相流体的黏度达到其峰值,之后随着含水率的增加,油水两相流体的黏度不断减小。适当增加含水率可改善齿面的润滑特性,但考虑油膜温升及对设备的腐蚀磨损,应将含水率控制在5%以内。

将三叉杆联轴器圆柱滚子与滑块槽之间的运动简化为圆柱与无限大平面之间的运动,结合联轴器运转过程中的非稳态效应,建立时变挤压效应下线接触热弹流脂润滑的数值计算模型。采用多重网格法求解得到压力、膜厚和润滑油膜平均温升等润滑指标的瞬态解,并与稳态值进行对比分析。结果表明,当时变效应处于低频状态下,润滑油膜特性的瞬态解与稳态解相差不大,但处于高频状态下时,油膜厚度整体小于稳态解,且高频时的温升现象尤其明显;一个载荷冲击周期内,高频解与低频解的分布基本相同,但高频时的膜厚明显低于低频解。

针对传统经验公式难以准确反映滚动轴承正常工作时油膜刚度动态变化的问题,根据滚动轴承运行时油膜状态分布,基于非Newton流体弹流润滑理论,考虑表面粗糙形貌、热效应、时变效应等因素,建立滚动轴承油膜刚度计算模型。通过数值计算,得到一个完整工作周期内油膜压力、膜厚、温度和刚度变化规律。结果表明：油膜刚度在一个周期内呈非线性变化,并随载荷、黏度、表面粗糙度幅值的增大而增大,随卷吸速度的增大而有所减小;油膜刚度的振荡频率随表面粗糙度波长和粗糙表面纹理走向与轴承滚动方向夹角增大而增大;滚动轴承正常工作时,油膜的温升最大,内圈次之,滚动体最小且不可忽略。

为研究砂轮振动对磨削区压力、膜厚及温度的影响，建立考虑时变效应的砂轮振动磨削的润滑模型，分析陶瓷结合剂CBN砂轮磨削45°钢的过程中的最大压力、最小膜厚和最大温度随振动的幅值、频率及砂轮速度的变化情况。结果表明：考虑砂轮振动的时变效应时，不同瞬时下的压力及膜厚变化较大；随砂轮振幅和频率的增大，当砂轮振动到最低点时最大压力及最大温度增大，最小膜厚减小，而振动到最高点时则相反；时变效应使最大压力、最小膜厚与最大温度出现了滞后现象；当砂轮速度增大时，最大压力减小、最小膜厚增大，这有利于润滑且能减少磨粒磨损，但是最大温度增大容易产生磨削烧伤和热变形，影响工件磨削后的表面质量，所以应据此选择合适的砂轮速度。

介绍了一种在液压动力系统动态仿真中,对液压缸子系统的容性效应进行时变处理,建立其数学模型,通过仿真运算得到更加符实的仿真结果.