针对刚性联接件过盈配合中过盈量大小选取与优化的问题,结合联接件在实际工况下的变形量以及理论上的过盈量分析联接件的可优化状态,基于随行振动胶塞中设计的振动转子,研究偏心转子与电机轴在过盈配合下的理论应力应变,结合有限元分析实际工况下的应力应变,分析确定了偏心转子的可靠性,并得出联接件之间的最优装配过盈量与极限装配力,通过理论与实际工况下的应变情况,发现影响偏心转子的主要作用力为转子的离心力。因此,此款偏心转子在保证偏心幅度的情况下还可进行轻量化处理与优化。

对陶瓷摇臂中陶瓷镶块与铝合金基体的连接方法进行了探讨，设计了倒楔角式的陶瓷镶块，采用铝合金压铸的方法将陶瓷镶块与铝合金基体连接起来，形成全包容的连接结构，对压铸过程中陶瓷镶块所受热应力进行了分析，并与把柄式结构在压铸过程中陶瓷镶块的受力情况进行了比较，证明全包容倒楔角式陶瓷镶块在压铸后受压应力作用，从而极大提高了陶瓷镶块工作的可靠性。

讨论了大行程纳米级分辨率超精密工作台设计中的关键技术，介绍了目前国内外典型的大行程超精密工作台所采用的设计方案、材料、导轨、驱动方式、测量反馈及控制系统。分析比较后得出：利用石英陶瓷材料、气浮导轨、直线电机非接触驱动、纳米光栅尺测量反馈和开放式数控系统等技术来组建大行程纳米级分辨率超精密工作台是比较理想的方案。

旋转超声波加工设备可以采用非接触电能传输耦合器为高速旋转的超声振子提供电能,以取代传统的接触式碳刷滑环,这种非接触电能传输方式安全、稳定,且对转速没有限制。但由于主次级磁芯之间存在间隙,使其漏磁通较大,功率传输能力较低。为提高非接触旋转耦合器的功率传输能力,采用有限元仿真和实验的方法,通过对比分析不同材质及结构形式耦合器的磁通分布情况、线圈自感、线圈间互感、耦合系数、线圈交流电阻等参数,对耦合器进行了优化设计。优化后的非接触旋转耦合器具有更高的耦合能力及功率传输能力。

以不同纤维方向C/SiC复合材料分别与氧化铝增韧的氧化锆陶瓷（Al2O3-ZrO2）及调质处理的4^~#钢组成摩擦副进行销-盘摩擦实验,研究对摩副材料及纤维方向对摩擦副摩擦磨损性能及磨损机制的影响。结果表明,C/SiC复合材料与Al2O3-ZrO2和45^#钢摩擦时,其垂直纤维叠层方向的摩擦磨损性能均优于平行纤维叠层方向,且垂直纤维叠层方向C/SiC复合材料与Al2O3-ZrO2摩擦副具有最小的摩擦因数和磨损率,摩擦过程更稳定;纤维C/SiC复合材料与Al2O3-ZrO2陶瓷和45~#钢摩擦副的磨损形式主要均为磨粒磨损,与45^#钢摩擦时还伴随着化学磨损。

多孔质节流器表面孔隙分布的不均匀性会导致多孔质气体轴承的倾斜。为寻找一种合适的方法来评价渗透率分布对多孔质轴承倾斜的影响,通过图像采集得到多孔质节流器表面孔隙的局部分形维数,然后利用局部分形维数的分布情况来评价渗透率的不均匀性,并提出分形维数分布向量来评估多孔质轴承的倾斜。通过实验测量多孔质轴承工作状态下的倾斜角度和方向。实验结果表明,该方法可以在不破坏多孔质节流器的情况下很好地预测多孔质轴承的倾斜：局部分形维数分布越集中则表明多孔质节流器的渗透率越均匀;根据分形维数分布向量的模可判断出轴承倾斜的角度大小,轴承倾斜的方向和分形维数分布向量的方向和达到了很好的吻合。

碳纤维增强碳化硅陶瓷基（Cf／SiC）复合材料是一种应用普遍的纤维增强陶瓷基复合材料。针对Cf／SiC复合材料复杂曲面难加工问题提出了超声振动锉削加工方法，建立数学模型分析其加工机理，设计可行性试验验证表明超声振动锉削相对于传统锉削加工方法，可以降低锉削力，提高加工表面质量。利用单因素试验研究了刀具粒度、超声功率、径向锉削深度及水平进给速度对锉削力和被加工件表面粗糙度的影响。结果表明：锉削力随超声振动功率的增大而减小，随锉削深度和进给速度的增加而增大，与理论模型推导结论吻合；超声振动功率的增加可以提高工件表面质量，而锉削深度和进给速度的增加则会降低表面质量。

多孔质气体静压轴承相比传统的小孔节流轴承具有更高的承载能力，更好的稳定性及便于加工等优点。应用基于有限体积法的软件Fluent分析偏心率、多孔质材料渗透率、轴承长径比和平均气膜厚度等关键因素对多孔质径向轴承静态性能的影响，分析结果显示，在给定轴承平均气膜厚度的情况下，存在最佳的渗透率区间使得承载能力最大，增加轴承长径比和减小平均气膜厚度均可以提高多孔质径向轴承的承载能力及刚度。但需要根据加工装配工艺要求及实际工况选择合适的参数。设计制造中心供气新形式的多孔质径向轴承，通过仿真得到气膜间隙的压力分布及承载能力，并通过实验验证仿真结果的正确性。仿真和实验结果表明，该结构形式的多孔质径向轴承承载性能优良。

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。