与金属轴承相比,水润滑轴承一般由非金属材料制成,有较好的防振、耐泥沙、耐磨等特性,特别是能避免因密封泄露而污染江河湖海水环境的状况,因而得到了广泛的应用。在润滑机理的研究上,由于水润滑轴承具有纵向的沟槽,因而建立准确的润滑模型存在很大的困难。此外,由于橡胶合金弹性模量较低,即使在轻载下,也会发生明显的弹性变形,从而使得水润滑橡胶合金轴承的润滑机理更具有复杂性。本文针对水润滑轴承的特点,结合现有对水润滑轴承的润滑机理研究的理论基础及实践经验,建立水润滑轴承的简化润滑模型,对其润滑机理做了初步的探索研究。本文研究来源于国家自然科学基金面上项目“大尺寸高比压水润滑轴承系统的创新设计理论与方法(项目编号50775230)。”主要从以下几个方面对水润滑橡胶合金轴承的润滑机理进行了研究:对弹性接触问题进行了理论分析,从流体力学的连续性方程和Navier-Stokes方程出发,推导了简化条件下的雷诺方程,水润滑橡胶合金轴承的弹性变形及水膜厚度方程,从理论上对水膜的形成机理及水润滑轴承润滑机理进行了分析。利用FLUENT软件对水润滑橡胶合金轴承的润滑模型进行数值模拟,计算了带有沟槽的水润滑轴承压力分布及速度分布,并在此基础上深入探讨了橡胶的弹性变形,定性地分析了压力对橡胶弹性变形的影响,从而完善了水润滑橡胶合金轴承的弹性流体动压润滑理论。研究表明,在收敛楔形内,橡胶衬层各个工作面上的压力较大,形成了相互独立的压力峰,这种压力峰使得工作面中心区凹陷,有利于水囊的形成,从而大大促进流体润滑膜的形成。通过实验测试不同转速和载荷下水润滑轴承的摩擦系数,根据摩擦系数绘出了不同载荷及转速下的streibeck曲线,并与经典streibeck理论曲线进行对比,从而分析了水润滑轴承在不同的条件下的润滑状态。通过分析发现,重载下(>1000N)水润滑橡胶合金轴承在低速(<1000rpm)时工作于混合润滑状态,高速(>1000rpm)时工作于弹流润滑状态,而载荷对润滑状态的改变影响较小。