本文综述了传动系统关键零部件智能感知技术的发展状况,包括振动和润滑接触状态监测,以及封闭金属箱体内外的超声通信技术.振动监测主要通过嵌入系统内部的微加速度传感器及无线通信技术来实现;润滑接触状态包括压力、温度分布及油膜厚度,其中压力和温度分布测量主要利用接触式的金属薄膜电阻传感器,油膜厚度监测可以通过接触式电容方法或者非接触式超声方法.由于封闭金属箱体会屏蔽电磁信号,迫切需要实现基于机械波的箱体内外双向通信.同时,本文简要介绍了课题组开发的齿轮振动和应变无线监测系统,实验结果表明内部感知信号能够清晰地体现转速和啮合信息,从而反映传动系统的实时运行状态.

特种车行驶路况复杂,道路崎岖,环境恶劣,其舒适性严重影响成员的生理和心理状态,所以特种车的减振降噪问题,已成为目前的研究热点之一.然而,实际工程中针对某一辆特种车进行单独的减振降噪设计,不仅耗时长,效率低,而且通用性差,成本高.针对这一问题,开展特种车减振降噪技术研究,以特种车为研究对象,用模块化设计的方法设计模块材料、厚度、尺寸及黏贴方法,以及与车体、发动机支撑等的匹配关系,形成系列化减振降噪措施,实现特种车减振降噪的模块化和通用化,可满足不用车型不同需求的模块化结构元件,降低设计和加工成本.仿真结果和路面测试结果表明了该技术的减振降噪效果,验证了模块化设计方法的有效性.论文提出的方法可为特种车辆的减振降噪措施提供有益的参考,具有重要的理论价值和工程实际意义.

齿轮在啮合过程受到交变载荷的作用，会在齿面产生剥落等故障，严重影响齿轮啮合的稳定性和可靠性。推导了轮齿剥落故障时齿轮啮合刚度计算公式，研究了时变刚度计算方法，建立了轮齿剥落故障的齿轮啮合动力学模型；并利用试验验证了动力学模型的有效性。同时研究了缺陷尺寸和输入转速对齿轮振动特性的影响，引入包络谱信息熵的方法对缺陷时齿轮的振动特性进行了研究。为进一步研究齿轮故障分类等方法提供了理论依据和实践支撑。

机械装备系统的静态特性和动力学特性取决于系统接触界面法向接触刚度。基于粗糙表面形貌的Greenwood-Williamson统计模型描述与液体润滑界面的油膜共振模型和弹簧模型,推导了机械结构混合润滑粗糙界面固体接触刚度和液体润滑介质接触刚度,并实现粗糙微凸体固体接触刚度与液体润滑介质接触刚度的耦合,提出了一种混合润滑状态下粗糙界面法向接触刚度的计算模型,分析了接触界面形貌参数、润滑介质和接触基体材料属性对界面法向接触刚度的影响规律。结果表明润滑介质的声阻抗是影响液体接触刚度的主要因素,声阻抗增大时,液体接触刚度减小;接触基体材料的表面形貌和弹性模量是影响固体接触刚度的主要因素,界面粗糙度和弹性模量增大时,固体接触刚度增大。混合润滑粗糙界面接触刚度计算模型的提出,为机械结构润滑接触界面的刚度计算、性...

轧辊磨削过程中受磨削参数和外界因素的影响，会诱发颤振导致轧辊表面产生振纹，严重影响磨削质量与效率。为了解决磨削中颤振带来的磨削质量问题，基于磨床双时延模型，考虑轧辊与砂轮转速的周期性变化，推导了变速工况下磨削力求解公式，建立了轧辊磨床砂轮与轧辊变速动力学模型。仿真分析了不同转速变化周期、幅值时轧辊磨床的振动特征，模拟了轧辊磨床不同磨削阶段的轧辊磨床颤振抑制方法。同时，将仿真数据与试验数据进行对比，验证了模型的有效性和准确性，为有效地抑制颤振和提高磨削质量提供了一个新的方法与手段。

线外啮合,特别是齿顶尖角接触,会引起齿轮的啮合冲击。因此,先前的研究常采用齿廓修形来避免齿顶尖角接触,但是线外啮合可能依然存在。为了进一步减小线外啮合带来的啮合冲击,提出了一种新的修形策略：首先,在理论啮入点或者理论啮出点,沿配对齿的齿廓切线方向去除另外一个轮齿的齿顶部分;然后用一段角域中的正弦曲线将被切形成的直线与原齿廓曲线光滑连接起来。并用6自由度的直齿轮动力学模型仿真计算了修形前后的动态啮合力,仿真结果显示：由线外啮合造成的啮合冲击较线性修形进一步减小了。因此,为了进一步减小啮合冲击,提出了一种计算修形量和构造修形曲线的行之有效的方法。

齿轮在啮合过程中,轮齿表面不可避免地会出现点蚀、剥落等故障,严重影响齿轮传动的稳定性和可靠性。基于齿轮时变啮合刚度模型和6自由度剥落故障齿轮动力学模型,研究了利用Matlab小波工具箱构造与信号对应的自适应小波的方法,阐明了振动信号的时频特征变化规律,并通过试验验证了构建自适应小波方法的正确性和对齿轮表面剥落缺陷识别的有效性,为在黑箱状态下有效识别齿轮缺陷以及分析缺陷尺寸提供了必要的理论基础和实践支撑。