活塞环一气缸套摩擦副是发动机系统中最重要的摩擦副，随着发动机设计参数的提高，在高压、高温、高转速和长寿命的要求下，该摩擦副的可靠性越来越受瞩目。该摩擦副的可靠性决定着发动机的可靠性，一旦该摩擦副出现严重事故，如拉缸，则发动机面临大修危险。所以该摩擦副的设计安全性已经被提上议程。在发动机的设计过程中要把活塞环一气缸套摩擦副单独进行摩擦学设计。 在传统的摩擦副摩擦学设计当中只是笼统的给出一个摩擦副表面粗糙度，而且一般都是力求更小的表面粗糙度，而不关心摩擦副表面的具体形貌。实际上再光滑的摩擦副表面也是凹凸不平的，由微小的峰元组成。在同一表面粗糙度情况下表面的峰元外形千差万别。在设计要求越来越严格的今天，已经不能再忽视摩擦副表面峰元的外形影响了。 本文主要研究发动机活塞环一气缸套摩擦副表面峰元外形轮廓对摩擦副性能的影响，并同时研究不同的材料属性对比和润滑状态对于摩擦副的性能影响。现代设计中在摩擦副表面都生成有表面保护涂层，因此本文也研究分析了峰元外形等因素对摩擦副的表面涂层的影响。最后应用圆形峰元与表面涂层的接触分析验证一个摩擦系数公式和磨损系数公式。 本文的研究方法是，应用大型有限元软件ANSYS求解分析峰元接触力学行为，对不同的峰元外形轮廓、材料属性和载荷条件分别求解，寻求在不同条件作用下接触压力最大值的变化规律，对摩擦副表面润滑油膜的影响和对磨损性能的影响。研究表明，选用的圆形峰元外圆半径对润滑油膜的完整有显著影响，峰元材料属性对比和载荷条件也有不同程度的影响。在摩擦副表面涂层研究分析中，着重针对不同涂层厚度和材料属性对比进行求解分析同时也求解分析载荷的影响，涂层粘结力也被同时考虑进去。