弹性流体动力润滑（简称弹流润滑或EHL）是齿轮、轴承等零部件的主要润滑机制。目前弹流润滑的膜厚预测公式大多是针对接触副表面速度同向的工况。而在工程实际中,如准双曲面齿轮等零部件的接触副表面的速度不在同一个方向,前述膜厚预测公式并不适用。探究更普遍意义上的接触副表面速度非共线的润滑油膜的性质,对揭示此类零件的润滑机理,改善弧形锥齿轮等零部件的综合性能具有重要的意义。另一方面弹流润滑中各类油膜凹陷现象已成为各国弹流润滑研究中的热点问题,研究人员提出了各种解释和构想,这些解释和构想都是单一的用热粘度楔、界面滑移、速度效应来解释其原因。基于此,本文对弹流润滑表面速度、热粘度楔及界面特性进行了综合的实验和理论研究,系统展现它们对油膜形状的影响,揭示润滑特性和机理。完成的主要工作如下:（1）设计制造了以可变角度圆弧导轨为核心的光干涉点接触膜厚测量仪,可以实现球-盘接触表面速度非共线条件下的润滑油膜观测,从而探索更多普遍工况下的润滑特性。（2）研究了PB（Ploybutene,聚丁烯）系列、PAO系列润滑油在球盘纯滑动、纯滚动、零卷吸、不同滑滚比条件下的弹流润滑油膜特征。实验表明在低速条件下,玻璃盘纯滑动和钢球纯滑动产生的弹流油膜以接触区楔形间隙及月牙形入口凹陷为特征,油膜建立主要受控于界面滑移。当油膜凹陷的主导机制由界面滑移向热粘度楔机制转移时,出现了一种纺锤形入口油膜凹陷。在重载、高速作用下,界面滑移效应不占优势,由于油膜温度的升高产生的圆形凹陷是来自于热粘度楔的作用。（3）完成了零卷吸条件下的PAO、PB系列润滑油的弹流油膜测量。传统理论认为零卷吸条件下的油膜的建立会伴随凹陷的出现。与此不同,本文发现零卷吸条件下的弹流油膜并不一定伴随凹陷的出现。（4）针对PB系列、PAO系列润滑油,在充分供油下完成了表面速度等值非共线下的弹流润滑油膜实验研究。其润滑油膜形态表现出不对称性,且这种现象随着速度和载荷的增加更加明显。油膜不对称现象以及最小膜厚的偏移产生是因为热效应导致的,而滑动速度是产生热效应的主导因素。在球盘速度不等值非共线条件下,随着速度差别增加,润滑油膜沿卷吸速度方向呈明显的不对称。球盘速度比的变化对膜厚的影响大于对压力和温度的影响。通过调整球速与盘速的速度比可有效改善该油膜形态的对称性。（5）润湿性对界面滑移效应有较大的影响。AF改性表面下,玻璃盘纯滑动,PB1300润滑剂产生的入口凹陷特征更明显,界面滑移现象增强。速度非共线不等值工况下,AS润湿性差异表面促进了入口油池的建立,明显改善了润滑状态。AS边界处的横向表面张力促进了接触区内部润滑剂的偏移运动,形成了反常油膜凹陷。润湿性差异表面与热效应共同作用更有助于凹陷形成。（6）建立了固体表面速度非共线的热弹流润滑数学模型,采用坐标变换,在两个方向上求解压力、温度和膜厚。求得了数值解,与实验结果吻合。球盘速度比的变化对膜厚的影响大于对压力和温度的影响。玻璃盘表面温度和油膜中层温度高于钢球表面,造成油膜楔形间隙产生。速度效应与热效应、界面滑移联合也有助于凹陷形成。当球盘速度比增加到一定程度,速度小的接触固体对油膜的影响作用微小,可对膜厚进行修正。