滑动轴承常出现由润滑失效引起的烧瓦和润滑剂汽化引起的腐蚀,这会严重影响机械系统的稳定性和安全性。上述失效现象是由温度过高引起的,而现有文献大多忽略了轴承系统温度的影响。因此,计入温度作用下研究滑动轴承的摩擦学性能,对减少滑动轴承摩擦磨损、减弱气化腐蚀和提高承载性能具有重要意义。本文立足于国家自然科学基金项目“仿生硅藻典型壳壁结构的水润滑轴承摩擦学性能研究”(项目编号51375509),分别探讨计入热作用下微造型对水润滑轴承的润滑性能、气穴现象影响,以及脂润滑轴承的润滑机理。论文主要工作如下:论文首先建立了具有半圆微沟槽表面造型的滑动轴承数学模型,应用ANSYS14.5中的CFX模块和静力分析模块对其进行流固热耦合分析,研究计入热作用下微造型对滑动轴承的润滑性能影响。研究表明:考虑热作用后,润滑剂温度升高,粘度减小,轴承承载力和摩擦力降低。轴颈转速越大和轴承偏心率越高,热作用越明显。表面微造型的优化布置位置是高压区和靠近高压区的压力下降区。接着,将半圆微沟槽表面造型分布在靠近轴承高压区的压力下降区,通过求解雷诺方程和Rayleigh-Plesset方程,首先研究微造型对水润滑轴承气穴现象中单气泡动力学的影响,在此基础上研究了微造型对水润滑轴承多气泡动力学的影响。研究表明:溶解于水中的气泡随着压力不断震荡,在低压区气泡半径急剧增大。适当增大微造型宽度,减小微造型深度和间距可以减小气穴现象中气泡最大半径,从而降低气泡破裂时产生的瞬时高压和高温,最终减弱轴承的气蚀现象。最后,建立了Herschel-Bulkley润滑脂多维热弹性润滑模型,由此研究光滑和粗糙表面轴承脂润滑的润滑机理。数值结果表明:随着流变系数的增大,润滑油膜压力增大,温度升高,同时轴承承载力、摩擦力和摩擦功耗增大。热作用使得润滑膜压力减小,进一步导致轴承的承载力、摩擦力和摩擦功耗减小。