随着我国航运经济的快速发展,闸门的启闭次数也随之增加,加剧了闸门运转部件的磨损,其可靠性问题越来越突出。当闸门过度磨损时会导致断航事故的发生,不仅会降低经济发展速度,而且会增加安全隐患,对于人民的财产和安全造成不良的影响。底枢的工作环境较为恶劣,在低速、重载下加上泥沙的侵蚀常会导致润滑不良、环境污染等问题,并且由于局部接触压强过大导致的磨损是底枢失效的主要原因之一。因此,为了降低底枢事故的发生,保证底枢良好的润滑条件,减少底枢的局部磨损,需要对其油膜的承载问题进行分析。目前,动力润滑大都集中在径向滑动轴承,需要对于雷诺方程的计算方式进行无量纲化处理,与实际情况有一定的差异;底枢是一种特殊的球面轴承,对于底枢的动力润滑问题需要使用三维雷诺方程进行计算,现在对于底枢三维雷诺方程的求解计算较少,因此,本文从基础的球面润滑雷诺方程出发,采用有限差分法和遗传算法相结合的计算方法,设计了底枢压强分布和膜厚变化的Python程序。所提出的在原有的有限差分的基础上结合遗传优化算法的方法不仅能够大大加快收敛速度,而且还能够提高收敛精度,能够为底枢的润滑问题提供一种解决方法。得到了在不同的初始值的设置下的底枢压强分布规律和膜厚变化规律,并结合实验分析了磨损部位和磨损量的多少,用磨损量的数据来侧面验证计算结果的准确性,得到的主要结论如下:1)数值计算结果表明:随着底枢转速的增加会导致动压效应越来越明显,底枢上的压强增加,并且磨损的深度也随之增加;初始值的增加会导致计算压强增加,为了找到合适的初始值需要对其进行反馈过程,使得底枢上面受到的载荷达到平衡。2)直接使用有限差分法计算时,初始值的设定会导致迭代次数过多而造成计算时间过长,有限次迭代会导致计算结果产生较大差异。为了与实际情况接近,本文采用遗传算法作为一种反馈的方式对初始值进行优化从而降低了这种差异,使得计算结果达到预期要求。3)为了验证使用方法的准确性,在自制的闸门底枢摩擦磨损试验机上进行磨损试验,采用磨损量试验数据的大小作为压强大小的表征方式,将试验参数根据相似原则进行处理然后输入到计算程序中得到的结果并与试验结果进行对比,发现压强计算结果与磨损量有正相关的关系。在轴瓦上产生的连成片的较深的磨损区域对应于压强比较大的位置,而且在蘑菇头上面会造成不同深度的圆周形划痕。