1、控制摩擦、減少磨損、改善潤滑性能以及合理發(fā)揮材料的潛能等摩擦學研究在工程中具有重要意義。線接觸高副機構由于接觸區(qū)小、接觸應力大等原因，其摩擦、磨損和潤滑等問題一直被廣大科研工作者所重視，國內(nèi)外在相關領域的研究取得不少成果。但線接觸高副機構的摩擦學研究很不平衡，目前在工程應用方面的研究主要集中在輪軌接觸、滾動軸承和齒輪接觸，而凸輪等線接觸高副機構的摩擦學研究相對較少，對于機構摩擦接觸的安定分析研究則更少。
　　 本文基于摩擦學基礎

2、理論的研究成果，結(jié)合常見的凸輪、齒輪等線接觸高副機構的工作原理及其接觸模型，利用接觸疲勞、彈流潤滑、磨損預測等摩擦學的基本原理和方法，對齒輪和凸輪等線接觸高副機構的摩擦學設計和分析方法進行深入地探討。同時基于彈塑性力學的安定極限分析模型，對齒輪接觸的塑性變形失效準則進行探討。取得的主要結(jié)果和結(jié)論如下：
　　 1.齒輪嚙合過程中，齒面間存在一定的相對滑動。齒面間的滑動摩擦力對齒面接觸疲勞強度計算有影響，引入摩擦效應因數(shù)，得到考慮齒

3、間滑動摩擦的齒面接觸疲勞強度計算模型。計算結(jié)果表明，齒間滑動摩擦對齒面接觸疲勞強度的影響隨潤滑狀況發(fā)生變化，一般可達6％。設計過程中為保證可靠的齒面接觸疲勞強度，可適當加大齒面接觸疲勞的許用安全系數(shù)，或直接采用本文推導的校核模型計算。
　　 2.直動滾子盤形凸輪機構容易出現(xiàn)疲勞點蝕和磨損失效，須校核凸輪的接觸應力。凸輪的壓力角和凸輪實際廓線曲率半徑是凸輪轉(zhuǎn)角的函數(shù)，且凸輪壓力角和凸輪廓線曲率半徑的計算需多次對運動規(guī)律方程求導。給

4、出凸輪接觸應力計算模型和基于MATLAB的相應計算程序，可滿足工程實際對凸輪接觸應力的計算要求。
　　 3.基于凸輪的接觸強度條件，結(jié)合凸輪的傳動條件，討論了接觸應力、許用壓力角、基圓半徑以及偏心距等之間的關系，給出滿足接觸強度條件的直動滾子凸輪設計模型。
　　 4.通過計算直動滾子盤形凸輪機構最小油膜厚度和膜厚比，可判別凸輪機構的潤滑狀態(tài)，從而可判斷凸輪出現(xiàn)磨損的可能性。凸輪潤滑涉及接觸表面粗糙度、潤滑油和凸輪材料性能

5、、凸輪傳動系統(tǒng)的運動規(guī)律和凸輪結(jié)構參數(shù)等諸多因素，且各因素在凸輪運轉(zhuǎn)過程中不斷變化，通過逐點分布計算的方法將凸輪廓線上的動態(tài)潤滑轉(zhuǎn)化成準穩(wěn)態(tài)問題。給出MATLAB編制凸輪最小油膜的計算程序，可得凸輪最小油膜厚度隨凸輪轉(zhuǎn)角變化的情況，從而判斷凸輪廓線各點的潤滑狀態(tài)。
　　 5.基于平底盤形凸輪彈流潤滑理論的最小油膜厚度計算模型，討論了凸輪廓線最小曲率半徑、基圓半徑、從動件運動規(guī)律和最小油膜厚度之間的關系，給出基于彈流潤骨理論的平底

6、直動盤形凸輪機構的設計模型，該模型可按照給定的凸輪潤滑狀態(tài)確定最優(yōu)的凸輪基圓半徑。算例表明，可通過合理選擇最佳的凸輪基圓半徑和輪廓形狀、或選用合理的潤滑油和添加劑、或以最經(jīng)濟的加工方法改善凸輪和從動件的表面質(zhì)量等措施玫善凸輪潤滑效果。
　　 6.針對粘著磨損是平底直動盤形凸輪的主要失效形式之一，考慮潤滑狀況對凸輪窘損的影響，基于彈流潤滑理論給出凸輪潤滑的膜厚比，建立膜厚比與粘著磨損系數(shù)關系的簡化模型，從而給出平底凸輪粘著磨損與彈