上悬式离心机是一种高速旋转大转动惯量的大型设备,由于物料粘稠度、料位高度等发生变化,很容易造成布料不均匀,从而引起设备振动,振动严重时损坏设备造成严重安全事故.本文论述了通过检测设备的振动加速度方法对设备进行振动保护,详细描述了振动加速度的检测电路设计及其与离心机控制系统的联接方式.

提出了一种新型钟表齿轮齿形——双压力角渐开线齿形，并对其存在制造及装配误差下的性能进行分析。结果表明，其力矩传动比比较平稳，效率较高，齿轮转动灵活，能满足钟表机构的工作要求。

针对电静压伺服机构存在的内泄漏难以直接观测且缺乏有效间接检测方法的问题,利用电机运行状态变化与闭式循环液压系统内泄漏之间的关联关系,提出了一种基于电机电流、转速数据的电静压伺服机构内泄漏检测方法。为从运行状态数据中精准提取微弱故障特征,基于深度学习建立了一种能够定向提取数据特征的卷积神经网络算法。经故障植入实验验证,所提方法的内泄漏检测的准确率高达98.7%,从而为解决电静压伺服机构内泄漏检测难题提供了有效方法。

为了研究CRH5动车组车轮在低温环境下的概率疲劳寿命,对比AASHO、ECCS以及CPM三种外推方法,并使用CPM方法获得了ER8钢材在-40℃低温环境下的概率疲劳寿命曲线,同时结合车辆系统动力学仿真及车轮有限元分析,获得了车轮在该温度下运行的概率疲劳寿命。结果表明：车轮踏面下2 mm的轮辋部位是车轮的危险部位,易萌生疲劳裂纹,且低温下车轮的疲劳寿命水平较低,在p、c皆为50%水平下,车轮在-40℃时的寿命为1 740 km,相比常温下降约23%,可见低温环境对车轮疲劳寿命存在严重的影响。

基于对国内外空间伸展臂机构研究状况分析，提出一种四棱柱型剪叉式空间伸展臂。在分析伸展臂工作原理的基础上，确定折展单元（剪叉单元）的构型特征，并基于螺旋理论求解伸展臂折展单元运动度，验证四棱柱型剪叉式空间伸展臂的运动单一性和折展稳定性。据此，分析空间伸展臂折展单元的几何特性，获得折展单元轴向展开运动规律线图，并利用所研制的原理装置在低重力模拟环境下完成伸展臂展开性能和重复展开精度测试，结果表明四棱柱型剪叉式空间伸展臂满足空间折展机构的功能需求。

为了研究时变啮合刚度的随机扰动对斜齿轮传动系统动力学的影响,基于牛顿定律,建立单对6自由度斜齿轮传动系统的随机动力学模型并进行无量纲化处理。结合系统的分岔图、庞加莱映射图、李雅普诺夫指数图、相图和时间历程曲线图,对考虑啮合刚度随机扰动的斜齿轮传动系统的分岔特性进行分析。数值仿真分析结果表明,斜齿轮的时变啮合刚度在不断增大时,斜齿轮传动系统逐渐从周期运动通过倍化分岔变为混沌运动;随机扰动的增大使系统分岔特性发生变化,提前分岔进入混沌,对系统产生本质影响,故在设计时需选择合理参数,保证系统稳定性。

随着主轴转速的提高和绕线轴数的增加,主轴箱体因受多根高速旋转主轴产生的简谐激振力影响,易出现共振现象,从而影响线圈的绕制质量。针对该问题,以最高转速10 000r/min,12轴绕线机主轴箱体为对象,根据其结构组成和工作原理分析计算得到其简谐激振力;利用Solid Works建立主轴箱体的三维模型,基于ANSYSW orkbench平台,分析得到了主轴箱体的前6阶固有频率及振型;采用模态叠加法,分析得到了简谐激振力作用下主轴箱最薄弱部位X、Y和Z方向的幅频曲线和相频曲线;结合前6阶固有频率及振型,该主轴箱临界激振频率约为250Hz,能满足主轴最高转速10 000 r/min（167Hz）的要求。研制的绕线机经用户使用,主轴箱体振动小,线圈绕制质量好。提出的模态与谐响应分析方法能为高速多轴绕线机主轴箱体的结构设计提供理论与技术支撑。

以额定工况下功率分流型2.5MW风电齿轮箱一级太阳轮为研究对象,采用弹流润滑理论计算轮齿的接触压力分布,利用断裂力学的相关知识分析了齿轮初始裂纹扩展成微点蚀的机理;在ABAQUS软件中建立了一级太阳轮的点蚀模型,在考虑弹流润滑的情况下运用扩展有限元法模拟了在初始裂纹为20μm下一级太阳轮微点蚀的形成过程;根据模拟数据,计算得到了裂纹尖端的应力强度因子,运用Paris公式建立了裂纹扩展长度和应力循环次数间的关系,并分析了不同初始裂纹长度下,裂纹的扩展特性。

针对双筒式液压减振器的性能退化和寿命评估问题,根据阻尼力的产生机理,分析内泄、阻尼阀片卡滞或力学性能退化、油液黏度退化三种典型故障模式下减振器的阻尼力变化机理,在此基础上建立其相应的复原力和压缩力计算模型,通过仿真对比不同退化情况下的示功图和速度特性图,得到了复原力和压缩力的退化规律。提出基于双动耐久试验台和性能试验台的减振器退化试验方案,经试验获得了减振器复原力和压缩力的退化数据;利用Linear模型和最小二乘法获得了退化模型参数的估计值,根据失效阀值确定了减振器的伪失效寿命数据;结合先验信息,采用虚拟增广样本及Bootstrap方法,对极小样本的伪失效寿命数据进行了样本增广,得到了该型减振器的寿命均值。

为提高减振器阻尼力输出的准确性及减振器性能可靠性,定量分析双筒式液压减振器尺寸参数及其公差、油液黏度等对阻尼力的影响。根据阻尼力的产生机理,建立了减振器复原行程中复原阀开启前、后的阻尼力模型和压缩行程中压缩阀开启前、后的阻尼力模型,利用MATLAB仿真得到了其示功图和速度特性图,并通过台架性能试验进行了验证。考虑到阻尼力模型的复杂性,采用ANSYS中的Design Exploration模块,利用响应面法得到了减振器各个参数的灵敏度,并针对油液黏度、阀系开启高度等影响较大的参数,考虑其随机性,利用蒙特卡洛抽样方法得到了减振器阻尼力的分布,从而为双筒式液压减振器的设计提供了依据,为进一步研究减振器的阻尼力退化及寿命评估奠定了基础。