本论文在国家自然科学基金项目“大尺寸水润滑橡胶轴承振动噪声机理与可靠性研究”（51175521）和国防基础科研项目“高可靠低噪声XXX设计理论与方法（B14XXX）”的支持下,针对水润滑橡胶轴承系统面临的进一步提高承载能力与抑制摩擦噪声等性能要求,综合应用摩擦学、流体力学、接触力学、热力学等理论,通过建立高承载、低转速、轴向流、轴倾斜等复杂工况下的水润滑轴承流固热耦合混合润滑模型,着重对水润滑橡胶轴承的运行工况、橡胶衬层设计参数、几何形貌等因素对润滑特性的影响进行了分析;通过对水润滑橡胶轴承在充分与不充分润滑情况的润滑特性进行试验研究,探究水润滑橡胶轴承弹流润滑与混合润滑机理;在此基础上,进一步研究水润滑橡胶轴承在润滑介质不充分供应条件下的摩擦噪声形成机制及其相应的微观摩擦磨损机理,并利用有限元复模态分析法对可能产生摩擦噪声的不稳定模态进行了模拟分析,并与实验结果进行比较。相关研究成果为设计固流热耦合条件下高可靠、低磨损、低噪声的水润滑橡胶轴承的设计理论、方法与技术提供了可靠的研究数据。具体研究内容如下:1)在水润滑橡胶轴承的研究工作中,首先综合考虑了表面粗糙度、沟槽数量及摩擦生热等影响因素,建立水润滑橡胶轴承流固热耦合下的多场多工况计算数学模型,并对复杂工况下水润滑橡胶轴承的压力分布、温度分布、橡胶衬层变形分布、润滑水膜厚度分布及摩擦系数等关键参数进行求解,为优化水润滑橡胶轴承在润滑介质充分供应条件下的润滑特性工作提供了理论支持。2)利用水润滑橡胶轴承流固热耦合数学模型对其润滑特性进行了数值仿真,着重对载荷、转速、橡胶弹性模量、橡胶衬层厚度等因素对水润滑橡胶轴承综合润滑特性的影响规律进行分析。研究发现调整工作条件与设计参数都能在一定范围内改善水润滑橡胶轴承的润滑特性。但水润滑橡胶轴承总是工作在混合润滑区域,其压力分布呈现出集中在最下端承载面,且在周向较扁,在轴向不对称分布的特点。3)在润滑介质充分供应与不充分供应条件下,对水润滑橡胶轴承润滑特性进行实验研究,并分析水润滑橡胶轴承的磨损表面及摩擦噪声构成成分。研究发现水润滑橡胶轴承仅会在润滑介质不充分供应条件下摩擦系数突然急剧增大,同时其表面明显急剧磨损,并产生摩擦噪声。摩擦噪声成分主要集中在4000 Hz附近,但也受到多种工作环境因素影响。4)开展润滑介质不充分供应条件下的水润滑橡胶材料摩擦磨损实验,并通过扫描电子显微镜对橡胶试验块表面形貌进行了测试,探讨其微观摩擦磨损机制及其与摩擦噪声之间的关系。另外通过有限元分析模型对水润滑橡胶轴承系统进行复模态分析,求解水润滑橡胶轴承系统的不稳定模态。研究发现在部分橡胶试验块表面出现的规律的波纹状磨痕是由摩擦过程中微观的粘滑运动引起的,这种微观的粘滑运动是摩擦噪声产生的根本原因。摩擦噪声的具体频率成分分布可通过选取准确的摩擦系数利用复模态分析法进行求解。