油气润滑系统广泛应用于高速滚动轴承,油气润滑条件下轴承温升特性与温度场分布是影响轴承极限转速与动态工作稳定性的重要因素。基于高速滚动轴承摩擦学与两相流理论,以角接触球轴承为研究对象,建立了油气润滑条件下轴承与流体域之间的流固耦合模型。利用流体仿真软件Fluent对油气润滑条件下高速角接触球轴承与流体之间的传热方式及温度场分布进行了数值模拟分析,得到了轴承与轴承腔体的温度场分布。并进一步研究了供油量、润滑油粘度、轴承转速和载荷对轴承温升的影响,得到了油气润滑参数等与轴承温度场热平衡之间的关系。结果表明轴承转速与径向载荷是影响高速滚动轴承生热量与温升的主要因素,轴承内部温度场分布不均匀,对于特定工况存在最佳供油量与润滑油黏度使轴承温升最小。

提出一种利用极坐标测量数据求解圆度误差的网格搜索算法,其原理是在最小二乘圆心周围按一定规则布置一系列的极坐标网格点,依次以各网格点为理想圆心计算所有测点的半径值,通过比较这些半径值,实现最小区域法、最小外接圆法和最大内接圆法的圆度误差精确评定。详细叙述了算法求解圆度误差的过程和步骤,给出了数学计算公式及程序流程图。试验结果表明,该算法可有效、正确地评定圆度误差。

结合几何形状误差的定义及球度误差的几何特征,提出了一种球度误差评定的几何算法——网格搜索算法。以最小二乘球心为初始参考点,按一定的规则布置一系列的网格点,依次以各网格点为假定理想球心计算所有测量点的半径值,通过比较、判断获得相应评定方法（最小外接球法、最大内接球法和最小区域球法）的球度误差值。阐述了球度误差网格搜索算法原理和实现过程。实例结果表明,该算法可以有效、正确地评定球度误差。

基于相对节点法，提出了一种对提升机构多柔体动力学进行建模和仿真的方法；以多体系统动力学为基础，利用多体动力学仿真软件RecurDyn和有限元分析软件ANSYS建立了JK-2／20缠绕式提升机的多柔体动力学仿真模型，并对所建立的模型进行了动力学仿真研究。通过研究提升机提升过程中钢丝绳的传动特性，揭示了缠绕式提升机提升钢丝绳的运动学、动力学特性。多柔体系统的仿真结果能更真实、准确地反映出提升系统的实际运动特性，能够更准确地预测机构性能。

轴承的径向跳动是衡量轴承旋转精度的重要指标。为研究轴承旋转精度与滚子尺寸误差的相依性,以圆柱滚子轴承为研究对象,建立了滚子尺寸误差和轴承径向跳动的二维Copula函数模型。在误差滚子不同排布方式下,由数值仿真法分别得到几何约束下对应的轴承径向跳动数据。采用均方根误差法获得最优的Copula函数模型并验证了模型的合理性。基于建立的Copula函数模型分别计算了两组滚子尺寸误差数据与轴承径向跳动的相关系数。结果表明,Copula函数模型能有效地描述滚子尺寸误差与轴承径向跳动间的相依性。研究结果为系统分析轴承元件尺寸误差与轴承旋转精度的相关性提供了一定的理论基础。

为了缩短轴承座的开发周期,提高相同类型零/部件设计效率,运用现代数字化设计手段建立了与物理性能相关联的高速重载轴承座智能三维参数化模型。以UG10.0为三维参数化设计平台,采用物理热分析方法建立降温油槽深度与轴承尺寸、轴承转速和载荷等变量之间的数学关系表达式;根据数学表达式建立降温油槽深度与轴承尺寸、轴承转速和载荷等条件变量之间相关联的三维参数化模型;运用NX FLOW求解器对其进行有限元分析、验证。结果表明,通过改变几何尺寸或载荷等条件变量所得到的参数化模型满足实际工作要求,实现了高速重载轴承座的智能三维参数化设计,为同类新产品的研发提供了一种智能高效的设计方法。

提升钢丝绳绕过天轮弯曲时,会导致股内钢丝张力发生变化,从而影响钢丝绳的使用寿命。以1＋6型钢丝绳绳股为研究对象,应用有限元方法对绳股弯曲进行了仿真,得到了在不同包角下股内各丝张力沿接触弧长的分布。结果表明：绳股与天轮的接触弧长等于绳股捻距整数倍时,股内钢丝弯曲张力变化幅度最小;接触弧长等于捻距整数倍加上捻距一半时,弯曲张力变化幅度最大;中心钢丝的弯曲张力随着接触弧长的增大而缓慢减小。通过调整天轮与绳股的接触弧长为捻距的整数倍,可降低股内钢丝张力变化幅度,延长钢丝绳的使用寿命。研究结果为提升机包角的选取提供了理论依据。

用统计的方法分析零件的尺寸和形状误差分布规律以及在载荷作用下轴承的旋转精度分布规律,引入联合分布Copula函数,把载荷作用下轴承的旋转精度与其零件几何精度多元分布之间联系起来,建立轴承外圈径向和端面跳动量分布与轴承零件几何精度分布的统计数学模型,使载荷作用下滚动轴承旋转精度可以通过零件的几何精度进行估算。