尾轴承是船舶动力系统的重要支撑部件,其摩擦性能磨损性能直接决定了整个船舶动力传递过程的效率和稳定性,所以尾轴承材料综合性能的好坏直接决定了船舶运营的经济性和可靠性。丁腈橡胶(NBR)是高分子材料中最具吸引力的基体之一,具有优异的化学性能和高耐磨性及抗疲劳性能,近年来在轴承、密封、交通运输等行业有着广泛的应用。碳元素的异构体在维度和微观结构上是最为全面和丰富的,包括呈管状的一维碳纳米管、呈极薄片状的二维石墨烯和三维的纳米石墨,它们都具有特定的自润滑特性,在润滑领域得到了广泛的关注。但在当今研究中对不同碳纳米填料的分散稳定性分析及其降摩减磨作用机理研究不够十分清楚,对不同维度的碳纳米颗粒进行对比分析以提高橡胶轴承材料摩擦磨损性能的研究也并不多。本文以水润滑橡胶尾轴承为研究对象,聚焦于不同维度碳纳米材料改性的水润滑尾轴承内衬材料的制备和摩擦磨损性能研究。首先采用溶液共混工艺将碳纳米材料均匀分散到橡胶基体中制备复合材料试块。在Rtec-MFT5000型多功能摩擦磨损试验机上对四种不同的复合材料试块进行多工况下的模拟试验,通过采集摩擦系数、平均磨损量和表面形貌等参数,对比分析不同维度碳纳米材料的维度效应对复合材料的摩擦磨损性能影响规律。结果发现,在重载工况下相同份数添加量的不同维度碳纳米材料对丁腈橡胶的摩擦磨损性能有明显的改善,但是影响的方面和影响的程度不同。其中添加了石墨烯的复合材料在运行过程中的摩擦系数最小,摩擦性能最优;添加了纳米石墨的复合材料平均磨损质量最小,磨损性能最优;添加了碳纳米管的复合材料在运行过后表面最平滑。本次研究结果能对以后研究该类材料在不同条件下的摩擦磨损性能有一定的比较和指导作用。