水压传动技术具有节能环保、价格低廉、阻燃安全等特点，是国际流体传动及控制领域前沿课题之一。但是，由于纯水或水基液压液存在成膜能力差、极限剪应力低、润滑性能差等缺点，容易造成水压传动摩擦副磨损加剧，进而使容积效率降低及密封失效。本课题采用向水液压液中添加纳米颗粒方法以改善其抗磨减摩性能，针对水基纳米液压液进行抗磨减摩试验研究，详细分析水基纳米液压液润滑性能的影响因素，并通过纳米尺度下的分子动力学模拟进一步研究水基纳米液压液抗磨减摩的作用机理。　　本文首先从水基纳米液压液的制备方法、分散性及黏度测试三个方面对水基纳米液压液进行基础性研究，为后续润滑试验的详细分析建立必要的研究基础。然后通过四球摩擦磨损试验和抗磨试验，在点、线接触两种不同摩擦副形式下，以及不同纳米颗粒浓度、不同粒径、不同纳米颗粒种类条件下，对水基纳米液压液的抗磨减摩性能进行全面考察，针对添加纳米颗粒的水基液压液在试验中表现出来的摩擦系数、磨斑形貌、磨损量、温升等一系列行为变化进行数据分析。并利用LAMMPS软件对水基纳米液压液Couette流进行分子动力学模拟计算，纳米颗粒选择5 nm铜粒子，水分子采用TIP3P模型，三种不同剪切速度分别为20 m/s、40 m/s和60 m/s，垂直作用在摩擦副上壁的四种不同压力分别为10GPa、20GPa、30GPa及40GPa。　　试验结果表明：（1）当纳米颗粒添加量较小时，纳米粒子虽有一定的抗磨减摩效果，但效果未达到最佳；当添加量增加时，这时纳米颗粒“滚珠”效应得到完全发挥，此时抗磨减摩效果最佳，表现为摩擦系数最小；（2）当添加量继续增加时，纳米颗粒容易相互作用后烧结成块，使纳米颗粒变大，成为杂质而划伤摩擦表面，这时摩擦系数将反而增加。只有当纳米颗粒的添加量达到最佳范围时，才能使纳米颗粒发挥出最佳抗磨减摩性能；（3）采用不同粒径时，随着纳米颗粒浓度增加，磨损量都是先降后升，纳米颗粒粒径越大，对应的最佳质量浓度越小；（4）当纳米颗粒质量浓度相同时，含氮化硼的水基纳米液压液的摩擦系数和磨损量高于含纳米铜和纳米二氧化硅的水基纳米液压液，说明纳米铜和纳米二氧化硅比较适合水基液压液的纳米润滑。　　通过对水基纳米液压液润滑的分子动力学模拟结果可知：（1）当有压力作用于摩擦副上壁时，上壁开始下移，摩擦间距明显减小，但随着时间的推移，摩擦间距逐渐趋于稳定，说明在极压状况下水基纳米液压液具有很好的承压能力；随着压力越大，摩擦间距稳定值越小，但稳定值的减幅变小；同时，随着压力增大，稳定时间也越长；（2）摩擦间距随着压力增大均降低，但在相同的压力下，剪切速度对摩擦间距影响不明显。当颗粒数量增加时，摩擦间距随之增大，说明纳米颗粒增强了水基纳米液压液的承载能力；（3）在不同颗粒数量情况下，其摩擦力均随压力增大而增大，且在压力越大时，摩擦力增大速度越快；对于纯水，其摩擦力随剪切速度的变化趋势有规律性，即摩擦力随剪切速度的增大而增大，但是对于水基纳米液压液，其上壁所受到的摩擦力随剪切速度变化的规律性消失；（4）在压力较小情况下，摩擦力随纳米颗粒数量的增加而降低，但压力较大时，增加纳米颗粒会使摩擦力有明显上升趋势，说明纳米颗粒浓度并非越大越好，这一规律与试验结果相吻合；（5）在剪切运动中，纳米颗粒受剪切力作用下，发现绕剪切力垂直方向旋转的角速度明显大于绕其他两轴的角速度，说明水基纳米液压液的润滑机理确实存在类似轴承的“滚珠”效应。　　本文研究是对水基纳米液压液润滑技术的初步探索，研究成果将有助于进一步认识水基纳米液压液润滑本质及规律，可为水基纳米液压液在水压传动中的实际应用提供理论依据。