扭动微动是由法向力和较小扭矩在接触体上的共同作用产生的,在球阀、人体关节以及扭动结构件等的结合部位广泛存在。扭动微动磨损会导致机构的最终失效,是一种难以察觉但危害极大的损伤形式。对于微动摩擦学的研究主要集中在切向微动方面,而扭动微动的研究又大多采用试验的方式,对于扭动微动有待进一步的深入探索。本文对扭动微动运行过程中的力学特性进行了分析,取得如下成果:（1）建立起球体接触模型,研究了扭矩幅值M₀、扭转角幅值β₀分别与粘着区半径c之间的关系。获得了扭矩加载和卸载时,表面切向应力分布的变化规律,并得到了扭矩M和扭转角β之间的迟滞曲线。（2）分析了扭矩加载时的应力分布。法向力P单独作用下,von Mises应力最大值出现在接触中心的正下方;在纯扭矩M作用下,分析了不同粘着区半径c时,切向应力分量变化规律及其最值点的特点;在合力共同作用下,应力分布的特点具体普遍性,应力的极值点有两处:一处是在接触中心正下方的位置,另一处是在接触表面。（3）在扭矩卸载的过程中,表面切向应力的表达式非常复杂,用传统的解析法不能推导出卸载时的亚表面切向应力。为此引入了半解析法,首先利用该方法求解出加载时的亚表面应力分布,并与解析法求得加载时的亚表面应力分布进行对比,然后验证了该方法的可靠性。最终利用半解析法求出卸载时的亚表面应力分布。（4）分析了不同参数对卸载时应力分布的影响。扭矩M和摩擦系数f效果相同,随着参数的增大,整体应力不断增大,最大应力也增大,最大应力点从亚表面移动到接触表面。而粘着区半径c减小时的效果相同,但其影响范围有限,只在亚表面层较浅的深度范围内,应力值发生相对明显的变化。（5）加卸载循环中,分析了M-β迟滞曲线上最大应力点的位置。表明摩擦系数f越大,粘着区半径c越小时,最大应力点出现在接触体的表面比例越高或亚表面比越低。同时可以看出,在曲线两端,即扭矩M较大时,最大应力点更易出现在表面。在曲线中心位置,即扭矩M较小时,最大应力点更易出现在亚表面。研究结果对扭动微动应力的进一步研究具有借鉴意义。