水具有来源广泛、安全性和难燃性等优点。水润滑轴承以水为润滑介质,可以节约大量的油料和贵重有色金属,减少传统油轴承对环境的污染,以及提高水下航行器的隐蔽性,因此开展水润滑轴承研究不仅满足“环境友好”和“资源节约”的“两型社会”建设的需要,也符合我国国防建设需求,具有重要的理论意义和工程应用价值。本文以水润滑轴承为研究对象,分别对凹面型、平面型、凸面型三种轴承结构形式进行理论和试验研究,探讨轴承结构形式对轴承摩擦特性的影响,揭示其润滑机理。研究取得以下成果:1.在基于刚性的水润滑轴承数值计算中,分别对三种不同板条结构形式轴承进行了润滑性能数值计算。计算结果表明,在不同板条结构形式中,偏心率、最大液膜压力、最小液膜厚度和摩擦因数等主要润滑性能参数都随着载荷、速度等参数的变化具有相同的变化趋势;凹面型轴承承载能力最大,平面型轴承次之,凸面型轴承最小。2.在水润滑轴承有限元接触分析中,应用有限元软件ANSYS分别对不同板条结构形式的轴承进行接触仿真计算。计算结果还表明,三种轴承的垂向位移都随着载荷的增大而增大,基本都呈线性分布;在相同载荷下,凸面型轴承垂向位移最大,平面型次之,凹面型最小;随着载荷的增大,平面型轴承下底板的变形形状与凹面型轴承下底板形状相似。3.水润滑轴承的试验结果表明,在不同载荷、速度下的摩擦因数曲线形状与Stribeck曲线相似;在1～5 m/s线速度区间,测试值和理论计算结果趋势一致;在不同静载荷下,测试得到的轴承变形量与理论计算结果误差较小。