活塞与缸套间的摩擦润滑状况直接影响到内燃机的整机性能。因此,对活塞-缸套摩擦副进行深入的理论与试验研究,以改善其润滑状况减少摩擦损失,对于提高内燃机的机械效率有重要意义。研究人员开展了大量理论研究工作,越来越多的因素被考虑进活塞环-缸套润滑模型当中。然而,目前为止,多数研究将缸套内表面假设为理想圆柱壳进行仿真模拟,很少考虑缸套动态变形对油膜润滑的影响。事实上,缸套在活塞敲击激励下会产生的动态变形,极有可能影响缸套-活塞环组件间的摩擦润滑过程,需要改进现有润滑模型加以研究。润滑模型改进的正确性需要通过试验来验证,进而校正关键建模参数的选取。因此,本文针对柴油机缸套-活塞组件,搭建了一套用于测量缸套摩擦力的倒拖内燃机测试台架。通过对试验机缸套-活塞组件进行有限元仿真,将动力学仿真获取的缸套内表面的动态变形经过处理后导入到润滑模型中,对现有润滑模型进行了改进。通过数值仿真与试验结果的对比,分析和验证了改进润滑模型的合理性。本文首先在ANSYS软件中建立缸套的有限元模型,对其进行了自由状态下的模态分析,得到了缸套的模态信息;同时对缸套进行了试验模态测试,并将试验模态与仿真模态对比,验证了建模方法与参数选取的合理性。之后对浮动缸套装置施加约束条件,通过模态仿真得到了浮动缸套在装配约束条件下的模态信息,为后续研究奠定了基础。其次在ANSYS软件中建立缸套-活塞组件的有限元模型,把活塞侧击力的解析计算结果施加到模型中,通过瞬态动力学仿真计算,得到了缸套在三种转速工况下的结构动态响应。然后将动力学仿真获取的缸套内表面的动态变形导入到润滑模型中,研究表面变形对油膜厚度分布和油液剪切特性的影响,综合分析缸套动态变形对缸套-活塞环润滑系统摩擦润滑性能的影响。基于改进前、后的缸套-活塞润滑数学模型,计算得到了整个工作循环内的最小油膜厚度和摩擦力曲线。对比分析表明:考虑缸套动态变形后的最小油膜厚度和摩擦力曲线出现了明显的波动,而且考虑缸套动态变形后的摩擦力出现了明显下降。最后,基于缸套摩擦力测量试验机开展了系列台架试验,测得了活塞环-缸套组件在不同转速条件下摩擦力与侧击力曲线。用连续小波变换对试验数据进行时频分析,结果表明摩擦力的波动与结构模态特性相关。试验与仿真得到的摩擦力和侧击力曲线轮廓能较好地吻合,验证了所建润滑模型的合理性。本文所提出的润滑建模与摩擦测量方法为活塞环-缸套摩擦副间摩擦润滑行为研究与结构优化设计提供了理论基础与实践指导。