基于球环点接触高速膜厚测量系统采用PAO6基础润滑油进行了高速弹流润滑试验研究,采用玻璃环转动带动钢球旋转的牵引方式,模拟轴承外圈与钢球的润滑接触状态.试验结果显示高速下试验测得的中心膜厚值严重偏离经典弹流理论的预测.基于高速热弹流润滑模型分析了高速下膜厚降低并偏离经典弹流理论预测的原因,计算结果表明钢球与玻璃环之间的运动不是纯滚动,存在滑滚比,并通过测量钢球转速加以验证;进而结合数值计算结果中接触区温度的变化,探讨了高速弹流润滑膜厚行为机理,高速时较大滑滚比的存在使得卷吸速度远低于纯滚动理论值是膜厚下降的主要原因,由此而产生的热效应使得润滑油黏度下降,膜厚进一步减小.

针对用于汽车座椅调角器的内齿盘-齿块锁止机构在锁入过程中经常出现由于齿廓干涉而发生锁止失效的问题,分析了齿廓干涉产生的原因,研究了在内齿盘-齿块锁止机构在齿块径向啮入过程中发生齿廓重叠干涉的条件,提出了通过齿块齿修形避免啮入过程发生齿廓干涉的方法,基于几何推导得到了齿块齿修形量的确定方法,最后通过有限元建模和仿真,验证了所提出的齿廓修形方法确实可以避免径向锁入运动机构的齿廓重叠干涉,同时可提高内齿盘-齿块锁止机构的承载能力和锁止可靠性。

以弹性流体动力润滑理论为基础,通过建立润滑分析模型计算润滑油黏度,提出一套科学合理又便于实际应用的润滑油黏度选油的确定方法。首先基于不同温度下的高/低剪切率流变实验,提出综合考虑温度、剪切速率影响的润滑油黏度计算公式;然后建立粗糙表面热弹流润滑分析模型,并通过光弹流膜厚测量实验和摩擦因数实验验证模型的合理性;最后以膜厚比为判据,以润滑分析计算为基础,确定了摩擦副形成有效润滑油膜所需的润滑油黏度。该方法以润滑理论计算为依据,综合考虑温度、压力、剪切速率的影响,对典型零部件的润滑设计中的润滑油选取具有指导意义。

针对分流型内平动齿轮传动装置的结构及运动特点,对其传动效率进行了研究,得到了分流型内平动齿轮传动装置整机传动效率的数学计算模型。以2齿差的内平动齿轮副为例对其啮合效率进行分析,传动比小于100时,啮合效率可达96.7%~98.2%。搭建了样机效率测试试验台,编写试验台实时效率监测软件,构建效率实时监测系统。试验结果表明,测试结果与理论分析结果能较好地吻合,效率数学计算模型正确可信,大传动比的分流型内平动齿轮传动具有很高的传动效率。