通过对齿轮强度计算公式的分析，得出了小齿轮齿数试取值不同，对齿轮的齿面接触疲劳强度影响不大，而对齿根弯曲疲劳强度却有很大影响．因此，运用迭代计算法使Ｚ１Ｌｉｍｔ≈Ｚ１，可满足齿面、齿根等强度的要求．采用近似计算法，对小齿轮齿数的计算结果进行调整，最终可获得满足选定设计条件的齿轮齿数最多、模数最小、中心距最小的设计．

采用从功率输出端出发，沿功率传递的逆方向弄清楚每一条功率传递路线，提出了新的计算机械传动系统效率的通用公式。它对串联、并联和一般的机械传动系统同样适用，并使计算简化，提高了计算准确性。

依据传热学、流体力学和摩擦学相关理论,采用有限元数值分析方法,运用Fluent软件,对可倾瓦推力轴承两瓦之间润滑油的温度场进行数值模拟,分析镜板表面温度场在不同转速、表面粗糙度、瓦张角以及粘度条件下,与润滑油的热交换。结果表明镜板转速、粗糙度、瓦张角以及粘度均对润滑油温度场均产生一定的影响;计算工况下导致滑油温升3~5℃。这一结论可为分析推力轴承进油温度提供参考。

针对钢球缺陷检测过程中，镜面钢球打滑导致展开轮磨损这一问题，结合试验与有限元的方法，得到适合于展开轮的材料与微结构。首先，应用激光微造型技术在不同材料表面加工圆形凹坑微结构，采用单因素法在M-2000多功能磨擦磨损试验机上进行滚滑复合干摩擦试验；结合试验工况建立基于Archard理论的微结构磨损模型；最后通过仿真技术模拟试验优选的材料在不同微结构表面的磨损性能，进而对微结构进行优选。结果表明：在滚滑复合干摩擦工况下，圆形凹坑微结构可以改善不同材料的摩擦磨损性能；利用磨损模型计算磨损系数能够应用于有限元中用以分析实际工况的磨损特性；优选出T10A和45钢在三角形和菱形微结构表面下具有较好的耐磨性能。为轮系结构耐磨材料及微结构表面的选取提供理论参考。

为了分析铣削颤振过程的非线性动力学行为特性,首先基于工件振动信号的相位差、最大李雅谱诺夫指数、排列熵等,分析变切深铣削过程中平稳铣削振动信号、颤振孕育振动信号和颤振振动信号的的非线性特征。然后基于虚拟仪器平台开发了铣削振动信号的采集与分析系统,进行在线预报铣削颤振实验。试验结果表明,振动信号的相位特征可以有效检测铣削颤振,但不能有效预报切削颤振孕育;在铣削颤振不同阶段,振动信号的李雅谱诺夫指数的敏感程度不同,排列熵的阈值也不同。这样,相位差特征和混沌特征可以同时作为识别颤振孕育、发生的有效手段。

依据润滑理论,求得推力轴承瓦面油膜温度场,简化处理后视其为镜板表面温度。采用有限元数值分析方法,对可倾瓦推力轴承推力盘由温度引起的变形进行模拟仿真,并重点介绍了推力盘温度场的加载方法和加载过程。分析结果表明温差引起推力盘产生热变形,镜板处变形最大,该变形沿径向呈向下凸起。

针对我国现有的自动化药房技术在医院患者高峰期存在的发药效率较低,患者需要排队较长时间才能够取到药品而导致的取药人员滞留问题,设计开发了一种直立药槽式模块化自动化药房。运用重力落料原理以及模块化控制的方法对药盒进行快速分拣,通过对发药机药槽的优化设计以及药槽排布的规划,基于Ansys软件对关键部件进行分析,确定了发药模块药槽的工作稳定性。这种新型的发药方式,不但可以大大缩短处方的处理时间和发药时间,而且避免了药盒与药槽之间的粘连,从而提高了发药准确率。

重型数控立式车床的底座是保证机床稳定性和精度的核心部件之一。针对机床转速提高引起的底座热集中问题,为探明机床转速提高对底座热场和散热的影响,依据传热学和流固耦合力学建立了重型立式车床底座的对流换热数学模型和流固耦合热场模型。通过对重型数控立式车床的底座热场模型进行数值模拟,揭示了机床底座的热传递规律,探明了转速对底座热场和换热强度的作用。流固耦合数值模拟结果与数学模型结果对比结果表明两者基本吻合,为重型数控车床底座的设计和分析提供了有价值的理论依据。

针对摩擦热效应等因素引起汽车刹车制动器性能不足的问题,依据动力学原理的固有频率理论,首先运用OptiStruct仿真软件对不同材料属性的盘式刹车片进行模态分析,其次是基于Hyper Morph对制动盘进行预变形定义并以此作为形状优化的设计变量,通过OptiStruct优化求解器计算出盘式制动盘的最佳结构形状,最后对设计变量灵敏度进行分析,给出对优化结果影响最大的设计变量并进行了针对性的改进。设计方法对提高刹车制动系统的性能、降低制动噪音和减小振动有着重要意义。

静压轴承间隙润滑油膜的温升是导致轴承本体变形的主要因素,为了探究不同腔形结构下静压轴承油膜温升特性,对工程实际应用较广泛的扇形油腔、椭圆形腔、矩形油腔、工字形油腔四种腔形结构静压轴承油膜温度场数值计算,并对相同工况条件下等腔面积的四种腔形结构静压油膜温升特性进行了对比分析。结果表明矩形腔和扇形腔静压推力轴承油膜温度场分布情况相似,与椭圆形和工字形腔不同,温升由高到低依次为工字形腔、椭圆形腔、扇形腔和矩形腔。该研究结果可为静压轴承热变形预测提供理论依据,并为工程中油腔结构设计提供参考。