滚动轴承是精密机床、高速列车、航空发动机等重大装备的关键核心部件,其性能的好坏直接影响到主机的使役寿命。因此,对高性能滚动轴承失效形式、损伤机理进行相关影响因素可靠性定量评估具有重要意义。首先建立了高性能滚动轴承失效影响因素故障树模型,直接映射建立其Bayes网络模型,利用桶排除法对轴承失效概率及中间失效结点概率进行了计算,利用全概率公式对轴承失效过程各影响因素的条件概率进行可靠性定量评估。计算表明接触疲劳剥落对轴承失效贡献概率最大,为15.454%,轴承零件内部夹杂物失效的条件概率为0.058%,影响最小。

以数控铣床工作台进给系统为研究对象，通过分析双丝杠进给结构机械特性，并考虑工作台所受摩擦力，建立了同步误差理论模型。利用MATLAB／Simulink模块求解，分析结构参数等因素对同步误差的影响趋势。通过实验测得工作台分别在匀速运动和S形曲线运动下的同步误差，并与理论计算相比较。结果表明：进给系统同步误差是由几何误差导致的扭转角和运动过程中工作台两侧结构参数的不同共同作用产生的，所建的模型对同步误差有较准确的预测。

为了研究双驱进给系统中双丝杠温度差异对同步误差的影响,建立进给系统有限元模型,分析其在不同进给速度下的热特性。利用温度传感器和激光干涉仪,对进给系统温度、热变形进行测量,分析双丝杠温度、同步误差与进给速度、时间的关系。结果表明主动轴热平衡温度高于从动轴,且丝杠螺母的温度随进给速度的增加而增加。同步误差与进给速度成线性关系,有限元模型预测误差在15%以内。

基于Monte-Carlo法,多次重复抽样并统计分析模拟得出t=500 s时刻滚动轴承-转子系统x方向振动位移的分布和可靠度,研究表明：x方向振动位移近似服从正态分布;随着抽样次数增多,可靠度误差减小。分析可靠度对某些随机参数的敏感性后可知：可靠度对阻尼c、径向力Fr和偏心距e较敏感;对转速n、径向游隙Gr和系统质量m不敏感。

为更加全面准确地评价数控机床进给系统的动态性能,建立了进给系统动态性能的评价指标体系。从抗振性和瞬态响应性能两个方面确定评价指标,应用模糊层次分析法建立直觉模糊偏好关系矩阵,并依据实际工况建立了隶属度函数,从而得到评价矩阵。以MCH63数控机床为对象进行应用评价研究,结果表明该机床进给系统动态特性综合性能良好,并指出可通过对固有频率性能指标进行优化从而提高进给系统的整体性能。分析表明,该方法能够有效评价进给系统动态性能。

高速重载齿轮啮合传动因摩擦生热导致温升,齿轮从而产生热膨胀引起啮合误差,使得振动、噪声增大,胶合失效加剧。因此,对齿轮传动进行温升计算与影响因素分析具有重要意义。温升导致齿轮热物性参数变化,影响温度场,若忽略这种影响,将产生误差。基于渐开线直齿轮,根据齿轮啮合理论和摩擦传热原理,对齿轮传动中瞬时摩擦热流量和对流换热系数进行求解。利用CALPHAD法得出不同温度下的物性参数,基于ANSYS热固耦合法,利用APDL编写变物性参数程序,对齿轮传动温升进行计算,得出齿轮传动中温度场变化情况。编写参数化求解程序,分析齿宽和转矩对啮合传动温升的影响。该研究为分析温升对齿轮失效影响机理奠定重要基础,具有一定的指导意义。