提出在传统保护轴承外圈加弹性环来提高其在主动磁悬浮轴承(Active magnetic bearing, AMB)系统中的工作性能。为完善转子跌落仿真模型，得到AMB失效前转子准确的运动状态，理论推导得到AMB的支撑动刚度曲线，进而基于有限元分析方法得到转子在其支撑下的模态，并与试验结果进行对比，验证所得刚度曲线的正确性。在刚性转子理论基础上，建立转子在AMB系统中的动力学模型。基于Hertz接触理论，分别建立AMB失效后转子与保护轴承内圈之间的碰撞模型和保护轴承的实时动刚度模型。根据所建立的模型，对不同弹性环支撑刚度阻尼在不同初始转速下跌落后的动力学响应进行仿真计算，并与无弹性环状态下跌落结果进行对比。仿真分析结果表明，选用合适的弹性环有利于降低转子跌落后的振动幅值和碰撞力。分别在不同初始状态下进行跌落试验研究，试验结果与理论分析结果基本相符。
线接触副在工程中广泛存在，且大多工作在弹性流体动压润滑状态下。为研究微凹坑对线接触摩擦副摩擦学性能的影响及表面三维表征参数与摩擦学特性之间的联系，采用激光微造型技术通过控制微凹坑面积占有率、凹坑深度、间距等参数加工制造4个表面粗糙度相同，且表面微凹坑面积占有率分别为7%、14%、21%、28% 的圆柱形试件；然后使用Talysurf CCI Lite 非接触式三维光学轮廓仪对试样进行三维表面测量，且采用ISO25178定义的参数对三维表面形貌进行表征；并在电气化改造后的JPM-1型双盘摩擦磨损试验机上，针对不同滑滚比、不同载荷、不同转速等工况，完成一系列线接触弹流摩擦试验。结果表明，表面形貌的微观结构特性对线接触摩擦副的摩擦特性具有明显的影响，并给出表面体积参数以及特征参数与摩擦的关系；同时，在不同的工况条件及不同的滑滚比下表面结构特性对摩擦的影响效果也不同。
在分析锯切弧区内单颗磨粒切削深度与锯切参数及锯切弧区内切向力分布关系的基础上，依据能量转化原理建立基于弧区切向力分布的锯切功率消耗模型(Power on force distribution，PFD)。通过系列锯切试验测量不同锯切参数下的锯切功率消耗，采用回归方法分析所建PFD模型的适用性及其影响因素，然后采用此模型进行锯切功率仿真预测，并比较锯切参数组合在不同样本抽取方式下的预测误差率差异，最后进行少样本预测的实例验证。试验结果表明，所建立的锯切功率消耗模型能很好地反映同一线速度下锯切功率与锯切参数之间的对应关系，这与同一线速度下锯切弧区内切向力基本服从同一种分布关系有关。锯切功率仿真预测及实例预测的结果表明，结合弱对角线抽样方式，采用所建模型可以实现锯切功率的少样本预测。
