针对角接触球轴承的滚动体与内、外圈之间的不完全接触而引起的接触热阻,以赫兹接触理论为依据,结合宏观接触区域热阻的计算方法,提出了不同温升下滚动体与内、外滚道之间接触热阻的理论计算方法。分析了不同温升对轴承接触角、滚动体所受法向载荷、接触区域的长半轴和短半轴、接触面积以及内部接触热阻的影响。结果表明在同一轴向载荷作用下的角接触球轴承,随着工作温度的升高,接触角减小,滚动体所受法向载荷增加,接触区域的长半轴和短半轴均变大,接触面积增大,轴承滚动体与内圈和外圈的接触热阻均变小,轴承内部总接触热阻也变小。并且通过试验验证了该方法的有效性。

该文采用基于赫兹理论的非线性阻尼弹簧接触模型,分别模拟特殊形状和材料的两构件间弹性、超弹性和弹塑性冲击接触过程,数值计算结果仅为有限元结果的50%。根据有限元计算结果对非线性弹簧阻尼模型进行修正,得到两构件弹性、超弹性和弹塑性冲击接触的接触力、最大变形量和冲击作用时间修正表达式。结果显示,修正模型与有限元模型的误差小于5%,采用修正模型能够方便地得到冲击过程中的相关参数,该模型可作为描述两构件冲击过程的数值计算手段。

为对惯性开关进行大于8 000 g的冲击检测,设计一种便携式冲击试验装置。根据弹性力学的赫兹理论,对该冲击试验装置进行了动力学分析,采用四阶龙格-库塔（Runge-Kutta）算法求解得到了结构参数与冲击特性的关系。采用Endevco2270标准传感器进行标定,标定结果满足设计要求,即该冲击试验装置可产生最大幅值约8 400 g,脉宽约110μs的冲击加速度信号,在同一高度测试的相对误差小于6%,具有良好的输出稳定性。该冲击试验装置体积小,质量轻,便于携带,维护简单,安全可靠,可用于小尺寸惯性器件冲击检测及抗冲击实验等。

分析了齿轮啮合过程中影响接触应力的相关因数,建立了计算齿轮接触应力的二维(2D)及三维(3D)有限元模型。得到了这两种模型下轮齿在啮合过程中接触应力的变化规律,比较了二维和三维结果的差异,获得了精确的齿面接触应力分布。计算结果表明接触应力沿齿宽方向分布并非是均匀的。

运用三维软件UG,完成了驱动桥主减速器主从动锥齿轮、差速器行星齿轮和半轴齿轮的三维几何模型的创建,得到了无干涉装配模型,再以通用的Parasolid图形交换格式导入到动力学软件Adams中完成了驱动桥虚拟样机模型的构建。在此驱动桥虚拟样机模型中融入Hertz接触理论,结合某观光车驱动桥的实际工况,选取合适的接触参数,施加相应的约束和载荷,完成了起动、直线行驶、转弯工况下的运动学和动力学仿真分析。为进一步研究驱动桥主减速器和差速器齿轮运动学和动力学特性提供了可靠依据,同时也为降低汽车后桥主减速器和差速器的振动、优化其性能提供了技术支持。

基于Abaquse分析软件，应用有限元基本算法对采煤机行走驱动装置进行动态接触分析。在面对面柔性接触条件下，提高接触区域网格密度，依据增强拉格朗日算法进行有限元分析。结果表明，有限元解基本符合赫兹理论，渐开线齿轮接触应力呈现周期性变化规律，并且符合椭圆形分布形式。动态接触分析中考虑啮合过程的；中击效应和摩擦影响，更真实地反映了实际啮合过程，为提高采煤机行走机构驱动装置的可靠性提供有利保障。