水泥厂所使用的水泥窑用液压缸因液压缸所受径向力过大、密封件选择不合理和不能限位等,存在着磨损严重、内泄漏大和端盖处有外泄等问题。针对水泥窑的工作环境、速度及负载特性,对原有水泥窑用液压缸的结构进行了改进,改进后的液压缸采用了新型组合密封,增加了辅助导向组件和限位面,改变了活塞杆上的受力点,减小了磨损,极大地提高了液压缸的使用寿命。

水基高速开关阀在启闭过程中,阀芯锥颈处易于磨损导致其密封性能降低。采用工程陶瓷阀芯,设计电磁锥阀式阀芯结构,并应用Ansys软件对水基高速开关阀陶瓷阀芯的开启特性进行仿真分析。仿真结果表明所设计的阀芯具有优异的密封性能,阀芯锥颈处虽有应力集中,但锥颈变形不大,阀芯表面变形也较小;阀芯锥部应力分布比较均匀,能起到缓冲减震作用,提高了摩擦副对偶件之间的耐磨性。

采用粉末冶金方法制备一种银-铜-石墨-碳纤维复合材料,利用环块式摩擦磨损试验机对该复合材料和黄铜滑环组成的摩擦副在大气条件下进行载流摩擦磨损试验,分析不同速度下载流大小对摩擦因数、接触表面电阻、接触表面电噪声、磨损量的影响。研究结果表明,摩擦因数、接触电阻、磨损量随载流的增大而增大,接触表面电噪声与电流呈非线性关系;该银基复合材料与黄铜滑环摩擦副的磨损机制在纯机械摩擦磨损条件下主要为黏着磨损,在载流条件下为磨粒磨损,电弧产生的电蚀促进了磨粒磨损的发生。该银基复合材料与黄铜滑环摩擦副的电噪声符合相关标准,具有较高的可靠性。

圆柱凸轮侧向传动机构是一种新型的减速机构,与弧面凸轮传动机构相比承载力更大。为研究圆柱凸轮侧向传动机构啮合过程中的润滑状态,依据Hamrock-Dowson公式,推导出稳态工况下圆柱凸轮侧向传动机构线接触最小油膜厚度计算公式。该公式表明对润滑油膜厚度影响较大的因素主要有润滑油黏压系数、常压下润滑油动力黏度、转速、圆柱半径、滚子半径及从动盘节圆半径,因此可通过优化结机构构及调整机构工况来改善机构润滑状态。采用该最小油膜厚度计算公式计算某圆柱凸轮侧向传动机构在稳态工况下最小油膜厚度及膜厚比,分析该机构工作时的润滑状态,并提出其润滑状态的优化方案。

研究遗传算法(GA)优化的支持向量机（SVM）在航空发动机磨损故障诊断中的运用。介绍基于GA优化SVM算法的实现过程，对算法中关键参数进行分析，并用改进的GA对SVM中的惩罚参数和核参数进行优化。采用GA优化的SVM对某型号航空发动机的油液磨粒数据进行诊断，并从诊断精度、计算时间、抗噪能力三方面比较GA优化的SVM、BP神经网络和RBF神经网络的诊断精度。结果表明：GA优化的SVM能够有效地诊断航空发动机磨损故障；GA优化的SVM的诊断精度明显高于RBF和BP神经网络，且在有噪声的情况下，其诊断准确度依旧高于RBF和BP神经网络，但由于GA-SVM的结构和训练方法其训练时间较长。

将传统可倾瓦的机械刚性支点改进为液压支撑,提出一种主动减振可倾瓦轴承——柔性支承可倾瓦轴承。基于有限差分法提出一种新的轴颈中心平衡位置迭代计算方法,通过MatLab编程计算轴承平衡状态的动态特性参数;建立柔性支承可倾瓦轴承内外部油膜等效质量弹簧阻尼系统动力学模型,并对柔性支承可倾瓦轴承-转子系统的稳态及瞬态响应等减振特性进行仿真分析。研究结果表明：双层油膜轴承综合支承刚度小于单层油膜轴承支承刚度,综合支承阻尼在一定条件下会大于单层油膜系统支承阻尼;相比单层油膜轴承,柔性支承可倾瓦在满足一定条件下具有良好的减振特性。

设计一种可用于300-800℃宽温度范围润滑的熔渗型Pb-Sn-Ag-RE复合固体润滑剂。基于润湿试验研究不同组分与配比对其润湿性能的影响；采用高频感应熔渗工艺，制备出熔渗型高温自润滑复合材料；利用XP-5型高温摩擦磨损试验机考察其摩擦磨损性能，运用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）分析磨损表面形貌、成分及结构。结果表明：不同组分组成对基体的润湿性有很大的影响，在Pb-Sn系固体润滑剂中添加Ag、RE既能提高其对母材的润湿性能，又能改善自润滑材料的摩擦磨损性能；熔渗Pb-Sn-Ag-RE复合固体润滑剂制备的复合材料具有良好的高温自润滑性能，其600℃下的平均摩擦因数约为0．28。

气缸具有磨损破坏、断裂破坏等多种故障模式,这些故障模式最终都和气缸关键零件的应力水平有直接的关系。为定性分析气缸失效机制,利用MATLAB/SIMULINK仿真得到气缸两腔气压作为边界条件输入,基于ANSYS/LS-DYNA构建有限元模型仿真气缸工作的动态过程;搭建气缸运动试验台,利用LABVIEW采集相关数据验证理论模型及有限元模型的正确性;对仿真结果进行后处理,分析研究气缸伸出行程中各零件的应力并确定气缸不同零件的失效机制。结果表明,气缸各零件上一直承受着幅值变化剧烈的交变应力作用,最大应力产生的位置为耐磨环与缸筒接触处、导向套与活塞杆接触处及活塞杆与活塞螺纹连接处;活塞、活塞杆最主要的失效模式为冲击破坏失效,导向套、耐磨环等零件的主要失效模式为磨损变形失效。

提出一种新型可控挤压油膜阻尼器（简称CSFD），并实验研究该CSFD支撑的轴承-转子系统的振动特性。利用数值方法计算得到了转子系统的临界转速和振型图；搭建柔性转子振动试验台，在不同转速和不同的供油压力下，对轴颈处位移信号进行测试和分析研究。实验结果表明：与普通圆瓦轴承相比，CSFD轴承对转子的振动起到良好的抑制作用；无论是在低速还是高速情况下，CSFD轴承的供油压力越大，转子的振幅越小，特别是在临界转速下减振效果显著。通过Hilbert-Huang变换对升速位移信号进行分析，发现随着供油压力的增加，竖直方向上在临界转速时的能量发散现象严重，出现较多高频成分。

针对机械系统中多间隙铰接副等的磨损寿命设计优化问题,结合Kriging代理模型和序列二次优化算法实现机械系统中多个间隙铰接副磨损预测和等磨损寿命设计。基于磨损与机构动力学耦合计算方法,引入Kriging代理模型,构建了“设计变量-拉丁方试验设计-代理模型-设计优化”的集成化自动分析流程,并以Matlab工具箱和自编优化设计程序开发了计算程序。通过曲柄滑块机构中2个间隙铰接副磨损优化分析和试验对比,结果表明,基于代理模型的铰接副磨损优化结果只有4.7%的偏差,可在保持较高精度的前提下大幅提高计算效率,为机构多铰接副等磨损寿命设计提供工具。