针对钢球内部缺陷的检测问题,对超声直探头接触法进行钢球内部缺陷检测的机理展开研究,并采用人工平底孔作为试验对象及评价方式。首先,探究了钢球回波信号中三角形迟到波的声束传播路径,并找出三角形迟到波的出现位置相对于底波的固定比例关系,避免检测中的误判。然后,对不同深度人工平底孔进行试验,结果表明直探头接触法可有效检测钢球平底孔,其回波信号的信噪比达到12 dB,且随着平底孔深度的不断增加,回波信号的幅值逐渐增大,回波与底波之间的相对声程可描述平底孔的深度值。最后,通过分析圆盘声源轴线上的声压分布,提出了钢球平底孔回波声压的理论计算方法。

为准确进行滚动轴承的故障诊断,结合局部特征尺度分解（LCD）和最小熵解卷积（MED）给出了一种新的故障诊断方法。首先,对轴承振动信号进行局部特征尺度分解,得到若干个内禀尺度分量;然后,依据互相关系数指标,采用聚类分析方法自动选取有用分量并叠加作为重构信号;最后,应用最小熵解卷积将重构信号降噪,并应用包络分析技术进行故障诊断。通过轴承内、外圈故障振动数据的分析表明：经LCD-MED处理后,振动信号的峭度值得到了较大提高,故障特征频率更加突出,基于LCD-MED的方法在轴承故障诊断中有效且合理。

针对滚动轴承的可靠性评估问题,提出了一种基于主元分析的逻辑回归模型混合域协变量的选取方法,将表征轴承运行状态的特征值通过PCA降维后作为逻辑回归模型的协变量建立滚动轴承的可靠性曲线。试验表明,基于主元分析的混合域协变量选取方法可以更好地表征轴承的退化状态。

针对滚动轴承发热量计算方法进行对比分析,获得更适合高速滚动轴承发热量计算的方法,在此基础上建立了高速圆柱滚子轴承的摩擦发热计算模型、热对流计算模型和热分析计算模型,采用Rumbarger计算模型与ANSYS Workbench相结合研究了不同转速和不同润滑油运动黏度对轴承温度分布的影响规律。

建立调心滚子轴承接触有限元分析模型,计算其接触应力,研究游隙和接触角对应力分布的影响,分析轴承的疲劳寿命。结果表明：套圈滚道的最大接触应力在最下端滚子与滚道的接触面上,并沿套圈圆周方向逐渐减小;游隙为正的轴承最大接触应力随游隙的增大而增大,游隙为负的轴承最大接触应力随游隙的变化不稳定;轴承的疲劳点首先出现在最下端滚子与套圈的接触处,内圈的疲劳破坏程度远大于外圈,内圈首先产生疲劳失效;随着材料残余压应力的增大,调心滚子轴承的对数疲劳寿命呈近线性状增长,且残余应力深度越大寿命越长。

分析了滚子歪斜产生的危害,并对滚子歪斜的原因进行分析,提出相应的改进措施。从理论上分析挡边负背角、挡边间隙及滚子摆角之间的关系,验证改进措施的合理性,最后进行了实例应用。

为了准确、全面地评估强化研磨工艺中磨料的磨损失效情况,在MATLAB平台上利用减影技术、图像分割和遗传算法编写相应程序,对电子显微镜扫描出的图片进行数字化处理。结果表明经过225次循环加工后,研磨料发生了严重磨损,并且无法继续在轴承外圈的强化研磨工艺中使用。该方法为强化研磨加工工艺中研磨料的使用限度提供了参考。

随着智能制造的发展,定制化的柔性加工是未来精密机械的发展趋势,其中依据客户要求和设备加工能力进行精密加工至关重要。在分析工序能力指数的基础上,以精密角接触球轴承接触角和凸出量精确控制为例,分析各参数偏差的匹配优化,并举例验证了基于工序能力的加工工艺优化匹配方法的实用性。

基于模糊理论,提出了一种评价滚动轴承质量的模糊综合评判法。首先,分析影响滚动轴承质量的因素,介绍质量影响因素权重集的确定方法;然后,建立轴承质量的模糊综合评判模型;最后,在乏信息条件下,以某型号圆锥滚子轴承质量评估为例对模型进行了验证。结果表明,利用该模型来评价轴承的质量是有效可行的。

建立了风机齿轮箱轴承动力学模型,基于弹性流体动力润滑理论和Hertz接触理论优化求解接触半宽,并建立考虑油膜润滑的滚动轴承磨损数值仿真模型以得到轴承磨损量。以1.5 MW风机齿轮箱轴承NCF2968为例,计算40℃下轴承润滑油运动黏度分别为320,460,680 mm~2/s时轴承各零件的磨损量,得出其中最适合轴承运行的润滑油黏度为460 mm~2/s。并对优化前后的轴承磨损数值仿真模型进行求解,优化后的模型更符合实际工况。