为了研究滚动轴承时变刚度对精密机床主轴回转精度的影响规律,在考虑游隙的条件下,建立滚动轴承的时变刚度模型,并提出采用平均刚度和刚度幅值变化率来表征刚度的时变特性。以深沟球轴承为例,分析了不同径向游隙、载荷、滚动体数对滚动轴承时变刚度的影响规律。结果表明,轴承的平均刚度与径向游隙负相关,与载荷和滚动体数正相关;刚度幅值变化率随着径向游隙的增大总体呈增大趋势,随载荷和滚动体数的增大总体呈减小趋势,但是,当等效承载滚动体数为整数时,滚动轴承刚度的时变特性最为明显。为了减小轴承刚度的时变特性,应当根据载荷等工况条件,选择合理的游隙和滚动体数。

提出了一种系统方法,用于双模式功率分流无级变速器的分析与设计。建立了基于机械点的功率分流无级变速器的速比、转矩比、功率分流比特性方程。通过对速比、转矩比、功率分流比设定限值,获得机械点可行域。给定功率分流无级变速器的结构简图,由机械点可行域得到基本速比可行域,采用2K-H(NGW)型简单行星齿轮组,获得可行结构方案。建立了模式切换条件,使输入分流与复合分流在低速比机械点进行同步切换,获得了3个结构简图。设定两个机械点为0.66和1.33,获得了双模式功率分流无级变速器的结构方案。通过模式切换,该结构方案能有效减小无级变速支路的功率、转速、转矩,当速比范围为0.4<τ<1.8时,系统效率高于90%。

针对建立混合电动汽车动力传动系仿真模型的需要，研究了SolidWorks二次开发和接口的方法。利用尺寸驱动参数化建模的方式，对所选用的动力传动系各构件进行了实体建模，建立了其完整的仿真模型，为混合电动汽车动力传动系的虚拟样机和仿真提供了依据。

为揭示圆弧型指尖密封磨损规律,获得结构参数对其磨损特性影响规律,通过分析指尖封严的磨损过程,构建了指尖密封体积磨损量关于时间的一阶线性非齐次微分方程,求解得到指尖密封中磨损量和磨损率计算的数学计算模型,并采用所建立的数学计算模型研究了结构参数对指尖密封磨损的影响。结果表明:采用文中磨损计算结果进行泄漏特性数值计算与文献中试验结果误差小于5%,证明本文磨损计算的合理性;首次提出了磨损总量系数、磨损率系数和磨损时间系数的概念,用这三个参数表述指尖密封的磨损特性,并获得了磨损率系数、磨损时间系数随指尖片结构变化规律;指尖密封的体积磨损量和磨损率随磨损时间呈指数趋势变化;对指尖密封磨损快慢影响程度由大到小依次是:指梁厚度、指梁根圆、指梁顶圆、指梁基圆、指梁型线圆、周向角、指梁间隙。

为了预测指尖密封迟滞特性,提出了用能够直观反映指尖密封迟滞特性的最小迟滞量来表征指尖密封的迟滞,建立了指尖密封最小迟滞量计算的数学模型,确定了模型中的修正系数,并进行了试验验证,采用修正后的计算模型研究并获得了结构和工况参数对指尖密封迟滞的影响规律。研究结果表明采用修正后的模型进行考虑迟滞效应的泄漏特性数值计算与试验结果误差最大为7.64%,最小迟滞量的计算模型合理可靠;指尖密封结构参数对其最小迟滞量影响程度从小到大依次为指梁型线圆、指梁间隙、指梁根圆、指梁顶圆、指梁基圆、周向角、指尖片厚度。研究结果为进一步开展迟滞对指尖密封泄漏特性影响和指尖密封结构优化设计的研究提供了依据和理论基础。

采用信号流图法,分析齿轮传动系统功率流的传递特性。通过对齿轮传动系统已取得的新成果进行归纳总结,得出XP型和PX型混联齿轮传动系统的通用表示形式。再根据该系统的结构特点,结合信号流图法的计算原理,建立XP型和PX型混联齿轮传动系统的信号流图模型。在此基础上,经简化计算得出XP型和PX型齿轮系统的转速、转矩和功率等参数的计算关系式,并通过实例计算验证了该方法的可行性。

滚动轴承的主要失效形式之一是在滚道或滚动体表面产生缺陷,形成疲劳点蚀,对轴承性能产生很大影响。针对深沟球轴承,建立外滚道存在方形缺陷时的动力学模型,获取缺陷对载荷分布的影响规律,建立轴承时变刚度模型,分析缺陷尺寸演化和位置对轴承刚度时变特性的影响规律。结果表明:当缺陷位于非承载区时对轴承平均刚度无影响;当缺陷位于承载区时,轴承的平均刚度与缺陷长度和深度负相关;缺陷位置由底端向非承载区变化时,轴承的平均刚度先减小后

根据单自由度行星轮系传动链的结构特征,采用信号流图法的基本理论来研究复杂行星轮系传动的功率特性。本文将行星轮系传动特性与信号流图的传递机理相结合,建立了X P型、PX型、T型、Ⅱ型和E型混联系统的信号流图模型。再按照信号流图法的简化计算原理,分别得出了这五种混联系统的转速和转矩的计算关系式,然后利用该式分别计算出这五种轮系的功率特性。最后通过实例计算,进一步验证了采用该法计算复杂行星轮系功率特性参数的准确性与可行性。

井下采煤机摇臂是采煤机械的核心设备,摇臂齿轮传动系统具有重载、齿轮传动难以润滑等特征,其工作可靠性对井下采煤安全和采煤经济效益具有重要影响。为此,针对某型摇臂齿轮传动系统故障特征,通过对传动齿轮断齿和点蚀、轴承磨损和胶合等部位的失效分析,以及润滑油的物理特性试验测试分析,揭示其故障机理。研究结果表明,选用润滑油的物理特性对传动系统具有重要影响,如果其选用和维护不当,易导致润滑油运动黏度无法满足润滑需求,从而引起传动系统发热量过大,造成轴承破坏,齿轮局部过载,发生齿面点蚀和局部断齿,进而导致摇臂齿轮传动系统失效。研究工作为重载齿轮传动系统设计、使用和维护提供了十分有价值的参考。

以FSAE赛车的主传动比的设计为研究对象,结合理论公式、赛道特点、设计经验等采用两种不同的计算方法设计出主传动比,并对主传动比进行分析与校验;根据台架实验测试结果,利用Matlab拟合发动机的外特性曲线,并进行动力学计算,计算结果表明,赛车有良好的动力性,满足设计要求.