随着自然环境的变化与化石能源、贵重金属价格的上涨,基于资源节约与环境友好型的水润滑轴承受到越来越多人的重视,成为研究热点。水润滑轴承作为支撑与润滑的关键部件,在潜水泵、水轮机、船舶等水中机械设备中得到了广泛应用。实际工况下,水滑轴承润滑变化状态过程受多因素影响,较为复杂,其尚未得到深入研究且不够完善,因此,对水润滑轴承润滑状态的研究尤为必要。另外,在与水润滑轴承润滑状态密切相关的水膜压力研究中,试验时发现,实测水膜压力并非真实压力,水膜压力在传递过程中存在压力损失。对水膜压力损失问题进行研究,对准确获取水润滑轴承润滑膜压力分布,研究轴承润滑状态变化具有重要意义。本文采用建模仿真与试验相结合的方法对水润滑轴承润滑状态与压力损失机理进行了研究,主要开展了如下工作:(1)基于计算流体力学理论,建立了多沟槽水润滑轴承物理模型,并通过布尔运算得到了轴承间隙模型,借助于流体计算软件ANSYS Fluent对轴承间隙模型进行流场数值模拟,分别分析了不同转速与长径比对水膜压力分布与流场分布的影响、不同沟槽数量对流场分布的影响。结果表明:转速越大,高低压集中区越明显,流体动压效应越容易形成,在出口处越容易出现空穴;长径比越大,润滑液最大流速越高,受到外界因素(重力、科氏力与离心力)影响越明显;沟槽数量与位置共同影响润滑液流速变化与流场分布,沟槽数越多,流速变化越大,在沟槽处越容易形成漩涡。(2)为提高轴承水膜压力测试精度,得到较为准确的水膜压力值,对水润滑轴承水膜压力损失机理进行研究。建立了水膜压力损失数学模型与物理模型,仿真分析了不同工况(供水流量、转速与长径比)对管道(6根长短不同的L型管道)压力损失的影响。结果表明:管道入口处水流量越高,水膜压力损失越大;转轴转速越高,局部压力损失越大;管道越长,L型管道直管段压力损失越大,管道在动态工况下的压力损失比静态大。(3)采用非侵入式在线监测技术对水润滑橡胶轴承润滑状态进行试验研究。采用有线与无线Zigbee透传技术对水膜压力进行在线监测与校正,同时对不同工况下的轴承润滑状态变化进行试验研究,获得了Streibeck曲线,研究了轴承润滑机理。结果表明:当转速一定时,载荷越大,摩擦因数越大;当动态电磁加载力一定时,转速越大,摩擦因数越小;水润滑橡胶轴承在转速为1000r/min以下工作时处于混合润滑状态,加载力越大,转速越高,完整水膜越不容易形成。