关节轴承是一种特殊的滑动轴承,在车辆工程、重型机械等诸多领域都有着广泛的应用。摩擦磨损是关节轴承主要的失效形式之一,而在高温重载的条件下其摩擦磨损情况则更为严重,因此开发出在高温条件下具有良好的摩擦磨损特性的关节轴承有着巨大的发展前景和实用价值。本文以Ti-45Al-5Nb基合金为基体,添加适量的62%BaF₂-38%CaF₂（简称BC）实现TiAl基合金高温条件下的自润滑性能,再添加一定量的硬质颗粒TiC和稀土氧化物Y₂O₃进一步提升TiAl基合金的耐磨性和力学性能,以制备出承载能力强,耐磨性能好以及高温条件下具有自润滑特性的TiC/Y₂O₃/TiAl基关节轴承。本文主要的研究内容:对关节轴承的接触力学进行理论分析,发现关节轴承所受应力主要与关节轴承的结构、材料属性和载荷等有关;采用Workbench对不同材质的关节轴承模型进行径向载荷、轴向载荷等工况条件下的受力分析以及在转动条件下的摩擦应力分析,发现TiC/Y₂O₃/TiAl基自润滑合金的应用可以有效的提升关节轴承的承载能力以及摩擦磨损特性。采用正交试验对TiC/Y₂O₃/TiAl基自润滑合金进行成分设计,利用真空热压烧结技术制备TiC/Y₂O₃/TiAl基自润滑合金。发现微量的Y₂O₃能够有效的改善合金的微观组织结构,细化晶粒大小,进而提升合金的物理和力学性能;适量的硬质颗粒TiC可以显著的提升合金的硬度和抗弯强度;而随着固体润滑剂BC的加入合金的密度和硬度均出现了一定的下降。当Y₂O₃、TiC、BC的质量分数分别为0.25%、5%、13%时,所制备的具有自润滑特性的TiC/Y₂O₃/TiAl基合金综合性能表现的较为出色。对TiC/Y₂O₃/TiAl基自润滑合金进行高温状态下摩擦磨损试验,分析发现适量的TiC和BC可以有效的提升合金的摩擦磨损特性,而Y₂O₃对合金摩擦磨损性能提升的效果较小。当5%TiC、13%BC时合金表现出良好的减磨性以及耐磨性。对性能较为优异的TiC/Y₂O₃/TiAl基自润滑合金进行不同载荷、不同温度条件下的摩擦磨损试验,从而确定了TiC/Y₂O₃/TiAl基自润滑合金较为合适的工作载荷和温度要求。设计并制备TiC/Y₂O₃/TiAl基自润滑合金关节轴承,在600℃条件下分析其摩擦磨损特性。比对普通材质的关节轴承发现,随着试验载荷的提升,TiC/Y₂O₃/TiAl基自润滑关节轴承磨损率要低于普通关节轴承的磨损率;普通材质的关节轴承磨损情况要比TiC/Y₂O₃/TiAl基自润滑合金关节轴承更为严重,说明TiC/Y₂O₃/TiAl基自润滑合金的使用可以有效的提升关节轴承在高温条件下的摩擦磨损特性。