探讨了水液压元件研制中摩擦副材料的筛选问题。通过在水液压柱塞泵关键摩擦副模拟试验机上的试验发现,金属或合金与工程塑料组合在水润滑下表现出良好的耐磨损特性。在通用材料摩擦磨损试验机上的试验结果表明,金属或合金与工程塑料的组合具有较低的摩擦因数;工程塑料与等离子喷涂工程陶瓷件组合时摩擦因数也较小,试验得到了速度和载荷对几种材料组合摩擦因数的影响关系。

为探讨氧化锌粒径变化对丁腈橡胶(NBR)性能的影响,分别制备普通和纳米氧化锌填充NBR试样,在原油介质中考察2种试样的溶胀性能,运用往复微机控制摩擦磨损试验机,考察原油润滑条件下2种试样的摩擦磨损行为,利用扫描电子显微镜观测其磨损表面形貌。结果表明与添加普通级化锌试样相比,添加纳米氧化锌试样耐原油溶胀性更好,且在原油润滑条件下具有更小的摩擦因数和较小的磨损量。由扫描电镜分析可见,原油润滑条件下2种试样磨损表面均出现了Schallmach斑纹,显示出典型的黏弹性材料摩擦磨损的特征,但含纳米氧化锌试样磨损程度好于含普通氧化锌试样。纳米氧化锌填充丁腈橡胶具有较高的交联程度,致密的交联网络可有效阻止外界油分子侵入橡胶基体,减轻外界机械应力对于磨损表面的破坏程度,因而表现出了优异的摩擦学性能。

采用四球摩擦磨损试验机考察油溶性二烷基二硫代氨基甲酸钼（MoDTC）与钙镁型清净剂复配时的摩擦学性能。借助白光干涉仪、扫面电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线光电子能谱仪（XPS）对磨斑表面进行分析，探讨复配体系的摩擦学作用机制。结果表明：MoDTC与钙镁型清净剂复配时都表现出一定的减摩抗磨协同性，当MoDTC质量分数为0．3％～0．5％，清净剂质量分数为2％一3％时，复配体系摩擦学性能相对更显著，这主要是在摩擦过程中形成的MoS2化学反应膜和相应的沉积膜共同作用的结果。

以长链脂肪族十八烷基胺（ODA）为改性剂,对氧化石墨烯（GO）进行表面化学修饰得到改性氧化石墨烯（GO-ODA）。考察GO-ODA作为CD/10W-40润滑油添加剂的分散稳定性,采用红外光谱、X射线衍射谱、扫描电镜和X射线光电子能谱等手段对GO-ODA的结构和形貌进行表征,采用四球摩擦试验机对GO-ODA在CD/10W-40润滑油中的摩擦学性能进行测试。结果表明：通过酰胺化反应可以在GO表面成功接枝ODA,改性后GO在润滑油中分散稳定性显著提高,静止30天没有任何沉淀。摩擦磨损测试发现,质量分数为0.01%的GO-ODA,可使CD/10W-40润滑油的摩擦因数下降16%左右,磨斑直径减小10%;GO-ODA的磨损机制主要表现为塑性变形、黏着磨损和磨粒磨损。

针对电主轴在实际使用、维护和维修中的测试需求,搭建适用于不同型号的油气润滑电主轴测试平台。该测试平台由电主轴辅助功能模块（电主轴支撑固定单元、电主轴控制单元、电主轴油气供给单元和松拉刀单元）和电主轴测试模块组成,结合基于VC编程的数据采集和处理等功能,可实现对不同型号、不同直径油气润滑电主轴的温度、振动、噪声等的测试,为数控机床电主轴的维护保养和维修提供了实验条件。

实际润滑系统中油膜厚度较小,常规的超声测量方法不再适用。根据声学理论,分析多层介质中油膜厚度与声反射系数的关系,建立2种不同的油膜厚度测量理论模型,即共振模型和弹簧模型,讨论不同模型的适用范围。针对不同的理论模型,建立其相应的有限元模型,在后处理中通过驻波理论对界面反射系数进行计算,并与理论曲线进行对比,两者具有很好的一致性,证明有限元法计算油膜反射系数的准确性。研究结果表明对于不同的超声频率,每种模型都有对应的油膜厚度测量区间,在实际测量中,要根据声波频率来确定每种模型的测量区间。

为满足航空自动油门执行机构摩擦力矩的恒定,提高机载设备安全性和可靠性,设计恒定力矩摩擦阻尼装置。该装置采用β-Si3N4晶须增强铜基和陶瓷涂层结构钢作为摩擦副材料,并将摩擦副表面设计成一定的凹凸结构,以实现稳定的人感阻尼和离合器功能。试验表明,该恒定力矩摩擦阻尼装置可以提供不同的摩擦力矩,并可在一定时间内保持摩擦力矩和摩擦因数稳定,从而提高机载设备的寿命、可靠性和安全性。

设计了可集成于滑油管道的同轴电容传感器,可用于原位检测滑油中碎屑从而诊断航空发动机健康状态。建立同轴电容传感器的数学模型,采用数值仿真方法对电容传感器相关参数进行分析。结果表明：圆筒式电容传感器的电容值随碎屑数量的增加而增大,且大致呈现线性关系,随碎屑尺寸的增加而增大,且有较好的线性关系。确定合适的传感器设计参数,搭建试验台对同轴电容传感器进行初步实验验证,试验结果表明同轴电容传感器具有可行性。

轴向柱塞泵滑靴的底面结构直接影响滑靴副的油膜性能，为了摸索出一种适合于35MPa高压轴向柱塞泵的滑靴结构，在分析滑靴副油膜压力调节原理的基础上，利用ANSYS软件的FLUENT模块，分别对具有内辅助支承面（简称为“一环结构”）及具有内、外辅助支承面（包括“二环连通结构”和“二环不连通结构”）底面结构的滑靴对油膜性能的影响进行数值分析。分析结果表明，“二环连通结构”滑靴的性能最差，而“二环不连通结构”的滑靴的综合性能最优，是研制35MPa高压轴向柱塞泵的首选结构。但“二环不连通结构”的滑靴由于“一环”和“二环”间的外支承面属于高温区，且在密封带到边缘之间的坡度槽处压力损失过大，需进一步优化设计。

为提高钢铁冶金生产线的稳定性与可靠性，对广州珠江钢铁有限责任公司连铸连轧生产线液压与润滑油样理化性能、污染度、磨损颗粒进行了监测。通过监测可及时发现油液的劣化、污染和设备的磨损。由此保持系统较高的油品质量和清洁度，减少换油的次数与机器故障，改进了生产线的运行秩序并取得每年120万元以上的经济效益。