谐波齿轮啮合刚度计算是其动力学分析的基础。基于有限元加载接触分析原理,结合谐波齿轮的静态及动态接触特点,以单个轮齿啮入-啮出过程中的不同位置为研究对象,选取接触位置离散点,对各离散点的啮合数据进行提取分析,得到了单个轮齿不同啮合位置的单齿刚度曲线及综合啮合刚度曲线。并与已有研究成果进行了对比,验证了该方法的正确性,为研究谐波齿轮传动的动力学特性提供了依据。

基于弧齿锥齿轮的成型原理，得到了弧齿锥齿轮齿面三维坐标方程。依照Gleason公司所提供的弧齿锥齿轮计算调整卡，编写MATLAB程序，求解出各齿面离散点的三维坐标，运用三维造型软件，建立弧齿锥齿轮副的三维模型。把三维模型导入到有限元软件Abaqus中，创建了弧齿锥齿轮副的有限元模型，完成了弧齿锥齿轮副的接触分析。根据分析结果，获得某一对轮齿在一个完整的啮合周期内，齿面啮合点处接触正压力的变化情况，并用实验验证了仿真结果的准确性，为弧齿锥齿轮的设计、制造、优化提供了参考依据和技术支持。

基于滚子包络端面啮合蜗杆传动啮合理论和接触有限元分析法，应用ANSYS有限元软件，建立滚子包络端面啮合蜗杆传动有限元分析模型，进行接触有限元分析。分析结果表明，滚子包络端面啮合蜗杆传动副属于线接触，单段蜗杆同时啮合齿对数达5对。为研制承载能力高的新型蜗杆传动的研究奠定基础。

为提高内斜齿轮传动副的啮合性能,提出一种内斜齿轮拓扑修形方法。根据齿廓、螺旋线修形原理推导得出内斜齿轮修形齿面方程;预置齿廓、螺旋线修形系数,运用齿轮啮合原理构建内斜齿轮副的接触分析(TCA)模型,得出在不同的修形系数下的传动误差;通过有限元仿真分析,得出在不同的修形系数、不同载荷下的传动误差。结果表明,在不同的工况条件下应选择不同的修形系数才能满足使用要求,该方法对成形磨削的拓扑修形内斜齿轮设计提供了参考。

提出了基于SQL Server数据库的斜齿轮有限元信息结构模型,开发了参数化轮齿接触分析有限元建模程序。首先利用APDL生成原始直齿轮模型,将单元、节点信息导入SQL Server数据库,然后在SQL Server数据库中批量化变换、修改节点坐标,并导入ANSYS依据原单元与节点关系重建有限元网格,实现斜齿轮有限元分析精确、高效建模。提出了一种基于分级剖分的网格细化方法,解决轮齿接触区网格细化难题,与以往的全齿面细化相比,可以有效地缩减节点规模,提高计算效率和精度。考察了斜齿轮修形前后轮齿接触区和应力分布的变化情况。

以单排四点接触回转支承为研究对象,以其在最大轴向力作用下滚球与滚道接触区应力分布与变形量为研究重点,通过赫兹接触理论求解得到其接触区接触椭圆大小、接触面最大接触应力以及接触中心变形量,利用ABAQUS有限元软件取得了与赫兹接触理论近似的结果,但有限元法得到的接触区应力分布与变形量情况更为全面.此外,有限元法还得到了滚道接触区最大等效应力的位置,该位置距离滚道表面的距离远小于回转支承制造时要求的滚道表面淬硬层深度.

工作平台是桥梁检测车的主要承载部件,以往工作平台臂架间的连接多采用滑道连接,为减小伸缩过程中的阻力,某新型桥梁检测车采用了滚轮连接方式。为验证该方案的可行性,建立了桥梁检测车工作平台滚轮和伸缩臂的有限元模型,对危险工况进行了有限元接触分析,并比较了不同滚轮材料对接触行为的影响,为设计人员对部件的设计选型提供了理论依据。

在钢缆和钢缆导向装置的接触分析中,对钢缆应用横观各向同性材料和预应变边界条件,创建了钢缆的整体模型,提供了一种钢缆接触分析的简化方法。在系泊系统项目的钢缆安装设计中,使用该方法成功校核了船舶艉滚筒的强度。该方法对钢缆的导向装置及类似结构的设计具有普遍意义。

以一台门式起重机的起升机构为例,首先介绍了鼓形齿联轴器的计算方法,然后以鼓形齿作为分析对象,对其中一对啮合齿进行三维建模。再将鼓形齿模型导入有限元分析软件,对鼓形齿啮合副的载荷接触状态进行应力分析。将公式算法结果与有限元分析结果进行比较,对该类型卷筒联轴器的设计分析具有一定的指导意义。

以动力锂电池生产工艺的真空连续生产线为背景，介绍了真空过渡仓闸门的基本结构，主要包括门体、启闭机构、锁紧机构。闸门的密封由密封结构、锁紧机构共同实现，因此有必要对二者进行关联分析，使得仿真边界条件趋近实际工况。由锁紧机构ADAMS运动仿真得到密封条最大压缩形变；应用ANSYS接触分析，模拟密封过程中密封条截面形变；再次应用ANSYS接触分析，改善锁紧点数量和加强筋设置数量改善密封板和密封条的形变，对4种不同工况下的形变进行模拟，最终得到优化的密封结构，从而保证动力电池在该真空连续线的生产质量。