纳米技术的发展促进了信息存储技术的发展。硬盘作为信息存储的主要载体之一,在近十年得到了迅猛发展,主要表现在磁存储容量加大、读写速度加快及磁头飞行高度大幅度减低以致于几乎贴近磁盘盘面等。硬盘处于正常工作时,无论是在正常工作时还是受到的外部冲击时,悬架的窝点与挠臂的万向支架部分都会产生弹塑性变形或微小位移滑动,长期存在这种交替变形或相对滑移,会使得窝点与挠臂发生微动疲劳和微动磨损,这种磨损不仅会降低浮动块与悬架窝点本身的寿命,也大大降低硬盘使用寿命。更为严重的是微动磨损所产生的磨屑或颗粒掉在盘面上成为硬盘致命的污染源,造成读写出错率的增加甚至碟片的物理损伤而导致整个硬盘失效。然而目前对窝点与挠臂的接触行为研究甚少,对其径向及切向微动磨损机理并不明确,现有的接触理论主要集中在实心球的接触行为研究而不能应用于空心球壳结构的窝点。因此,本文采取了理论分析、有限元模拟及实验等相结合的方法,研究了窝点和挠臂之间的接触力学及微动磨损机理,具体的研究内容包括以下几个方面:建立了可涵盖磁头组件在寻道、加载/卸载及紧急停靠等不同运行状态时的有限元模型,得出了加载条件、摩擦系数、材料属性、几何参数及外部冲击与振动对悬架窝点与挠臂的微动行为的影响规律,得出了窝点与挠臂相对位移与上述主要参数的函数关系,为后续进行微动磨损试验及优化悬架设计奠定了基础。用理论分析及有限元模拟相结合的方法,研究了全滑移及全粘着条件下,空心球壳与刚性平面的弹性接触行为及屈服时的相关理论,提出了一无量纲化空心球壳参数λ,该球壳参数与球壳形状及材料性质有关。全滑移条件下,空心球位置只和球壳参数有关,而全粘着条件下,球壳屈服点位置除了与球壳参数有关外,还受泊松比的影响。得出了球壳发生屈服时临界载荷、临界位移及临界接触面积与无量纲化球壳参数λ/λp及泊松比的函数关系,并给出了经验公式。分析了窝点与挠臂在全滑移接触条件下,材料属性及几何参数对屈服时的关键参数及其弹塑性接触时的平均接触应力的影响规律,在一定条件下,窝点与挠臂仍可以等效为实心球与刚性平面的接触。建立了球形非理想光滑表面与刚性平面接触的理论模型,得出了非理想光滑表面塑性指数及无量纲化载荷对分离距离、有效接触面积、切向力、最大静摩擦系数等关键参数的影响规律。建立了球形非理想光滑表面粗糙峰、球形基体及整体产生变形时的数学模型,提出了过渡载荷的定义方法,得出了非理想光滑表面塑性指数及无量纲化载荷对粗糙峰及基体变形的影响规律,提出了用于评价粗糙峰变形对球形非理想光滑表面整体变形的影响判定准则。在基于纳米压痕仪的基础上,建立了可进行高精度的微纳米尺度径向微动磨损循环试验系统,并在该系统上进行窝点与挠臂的微纳米径向微动机理及实验研究。得出了径向微动循环次数、窝点表面形貌对径向微动的影响规律。当窝点与挠臂接触时,最大位移及残余位移都发生在初始阶段,随着循环周次的增加,最大位移及残余位移不断减小并趋向于一稳定值,即弹性安定,耗散能也会趋于一稳定值,即进入稳定磨损阶段。粗糙峰的塑性变形是窝点发生微纳米径向微动磨损的主要原因。验证了理论研究所得到的球形非理想光滑表面弹塑性接触时,无量纲化载荷与无量纲化位移及塑性指数的关系,过渡载荷等相关理论。建立了一种可同时控制切向微动试验环境温度、湿度、微动频率及微动振幅等试验条件的微纳米切向微动试验系统。并在该系统上进行窝点与挠臂微纳米切向微动机理及实验研究。得出了窝点与挠臂切向微动载荷-摩擦力曲线及最大摩擦系数随循环次数的演化规律及机理。研究了微动频率、环境温度及湿度对窝点与挠臂切向微动磨损的影响规律。随着微动频率的增加,摩擦力增加,但相对位移减小,耗散能及累计耗散能减小,微动磨损磨痕区域减小。所研究的温度范围内,温度对微动磨损影响不太明显;在高温度及高湿度结合条件下,最大摩擦系数相对减小,在一定程度上可减小切向微动磨损。得出了不锈钢窝点与挠臂切向微动时表面可发生氧化的规律,金涂层挠臂试样在微动时摩擦力较小、耗散能较低,具有良好的抗切向微动损伤的能力。