对锥齿轮技术的发展状况和发展方向的系统研究 ,是促进锥齿轮工业进一步发展和系统研究的重要基础。本文就锥齿轮的设计 ,加工和材料三个方面进行了系统的论述 非零变位和局部综合法代表了当前先进的设计方法 ;局部综合法在数控加工中的应用是获得高啮合性能的必要手段。优质碳素钢 ,复合材料和工程塑料等多种材料的应用是扩展齿轮应用领域的必要保证。最后本文指出锥齿轮的发展趋势是 绿色制造、低噪声。

针对潜水器海水液压浮力调节特殊工况需求,提出了满足双向密封要求的电磁截止阀总体结构。围绕双向电磁截止阀低流阻特性和高密封性能设计要求,分析了阀口开度对截止阀流阻的影响,阀座微倒角和密封力对截止阀密封比压的影响,提出了基于流阻和密封性能的综合性能设计方法,获得了阀口开度的优选区间。研制了海水液压电磁截止阀样机,测试了流阻特性、密封性能和吸入效率。结果表明:样机在额定流量3 L/min时流阻小于640 Pa,在1 MPa下实现双向零泄漏,吸入效率超过98.7%。

用激光加工的方法在45钢表面加工4种直径分别为10μm、50μm、100μm、150μm的凹坑。以球-盘副在UMT-2型多功能摩擦磨损试验机上,考察凹坑直径在干摩擦和乏油条件下织构对45钢摩擦磨损性能的影响。研究结果表明：在干摩擦条件下,平均摩擦因数随着凹坑直径的增大先增大后减小,在50μm时最大,为0.67;在乏油条件下,凹坑直径10μm时平均摩擦因数为0.15,明显小于其他试样。两种条件下织构面与未织构面相比均表现出更好的耐磨性。与无织构试样相比,织构化试样的磨损率均降低,干摩擦条件下凹坑直径越大磨损率降低越明显,乏油条件下凹坑直径对磨损率影响复杂。

滑动载流摩擦中电弧的产生及烧蚀对摩擦副的寿命及可靠性具有重要影响。利用自行设计的点接触载流摩擦磨损试验机,研究了摩擦副的分离速度对电弧形态、电弧能量以及烧蚀表面的影响。研究结果表明随着分离速度的增加,电弧被拉长的速度加快,电弧能量以及摩擦副表面的烧蚀程度降低。烧蚀表面的形貌可分为3个椭圆层最外层为热影响区,中间层为喷溅产物沉积区,中心层为熔融区。热影响区和喷溅产物沉积区,在燃弧的不同时期对摩擦副的烧蚀程度也不同,起弧方向的烧蚀程度大于熄弧方向的烧蚀程度。

为了改善齿轮副的对角接触现象，将常规弧齿锥齿轮的渐缩齿改为等高齿齿形，采用0号刀齿铣齿，从理论上避免对角接触。基于齿轮的局部啮合原理、齿面接触分析（TCA）技术和承载齿面接触分析（LTCA）技术，对相同条件下等高齿设计与常规齿轮设计的实际接触区、载荷及应力应变进行了分析。分析与加工试验结果表明：理论与实际接触区位置基本相同，所受力的大小以及应力分布也基本相同。与传统的齿轮设计相比，等高齿弧齿锥齿轮设计保证了齿轮强度、齿轮啮合质量，使其接触区规范且易于调整，有利于提高加工效率。

利用气氛可控单点载流磨损试验机,在滑动电接触条件下,研究了相对湿度对铜材料载流磨损的影响。研究结果表明相对湿度和电流的共同作用影响了载流磨损机制,相对湿度的增加和电流的介入增加了铜材料的表面氧化程度。当相对湿度为10%、60%和92%时,通10 A电流的磨损深度比未通电时分别下降了0.628μm、0.672μm和2.187μm。当相对湿度为10%时,铜表面发生了严重的黏着磨损,且随着电流的增加黏着磨损仍然大量存在。当相对湿度为92%时,随着电流的增加,黏着磨损得到改善。不通电时,相对湿度的增加有助于铜的摩擦化学氧化,但并未显著改善黏着磨损;通电时,发生电化学氧化有助于形成氧化膜,从而降低黏着磨损。

以自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)为基础,提出了一种改进的Hilbert-Huang变换(HHT)时频分析法。对滚动轴承振动信号进行CEEMDAN获得一组本征模态函数(IMF)。通过自动提取敏感IMF算法,筛选特征敏感IMF分量,计算特征敏感IMF分量的Hilbert包络谱和HHT二维时频谱,提取故障特征频率信息。研究结果表明CEEMDAN算法有效降低了模态混叠,比经验模态分解(EMD)算法和集合经验模态分解(EEMD)算法具有优越性。将改进的HHT与自动提取敏感IMF算法相结合,可以有效分解信号的特征信息,筛选出含有故障特征信息的敏感IMF,剔除背景噪声和无故障IMF的干扰,有效提取轴承振动的故障特征频率,诊断出轴承故障的发生部位。

建立了考虑非线性轴承力的动量轮轴承-转子系统动力学方程，并采用Runge-Kutta数值方法对其求解。利用分岔图、Poincare映射图、幅值谱图依次分析了不同转速、等效阻尼、径向游隙状态下系统动力学响应特征。分析结果表明：滚动轴承-转子系统具有丰富的周期、拟周期以及混沌的响应形式。混沌响应中存在变柔度振动，且x方向较为剧烈。合理选择滚动轴承的参数组合，可使滚动轴承-转子系统处于较稳定的振动响应状态。

针对伴生电弧对载流摩擦过程的影响难以直接评估的问题,采用针/板摩擦副研究单伴生电弧行为及其对载流摩擦的影响。研究结果表明：在单伴生电弧的萌生、发展、湮灭过程中,电流整体呈下降趋势,根据下降速度的不同,可以分为5个阶段;电压降呈现出与电流相反的5个阶段。单伴生电弧的各阶段平均载流效率不高,其值为38%~42%,全过程平均载流效率随着电流增加略有增加。单伴生电弧造成摩擦面的严重破坏,烧蚀区域前端尤其严重,且电流越强其破坏程度越严重。电弧对载流性能和摩擦磨损性能都有害。

针对现有自动润滑系统故障率高、诊断技术落后的问题,提出了故障树分析与专家系统相结合的润滑系统故障诊断方法。通过分析125型动力平板车润滑系统的故障机理,建立了故障树并以此为诊断模型构建出知识库,再结合相应的算法实现了故障的诊断与定位。试验结果表明：该方法可以实现润滑系统的运行状态监测与故障诊断。