轴向柱塞泵作为液压系统的核心动力元件,因其额定压力高、容积效率高、流量大等特点而被广泛用于工程建设和航空航天等领域。柱塞泵常会因为在工作时剧烈的柱塞副磨损导致功率损耗变大、容压减小、工质泄露、内衬材料脱落和咬合等问题而失效,上述问题严重影响了轴向柱塞泵的工作效率、整机性能和使役寿命。因此,增强柱塞泵柱塞副在严苛工况下的耐磨性能,成为延长设备使役寿命和提高机械设备整体性能的关键因素。本研究基于轴向柱塞泵柱塞副工作原理和运动规律,建立实验室摩擦试验模型。摩擦试验均在MRH-3型高速“环-块”磨损试验机上完成,其中摩擦试验的对偶环选用GCr15轴承钢环,试样为粉末冶金方法制备的铜基双金属复合材料。研究主要分以下几个方面进行:首先,利用有限元仿真软件建立了“环-块”摩擦试验模型,对摩擦试样的应力应变进行可视化分析,通过考察不同铜层厚度摩擦副的承载能力和强度,优选最佳铜层厚度,为后续试验的研究提供参考和指导。其次,采用完全合金粉末和扩散合金铜锡粉末烧结制备了Cu Sn10（D）、Cu Sn10、Cu Sn10Pb10（D）和Cu Sn10Pb10四种自润滑铜合金复合材料。观察了原粉及其烧结后的铜合金复合材料的不同表面形貌、元素分布和显微组织。通过“环-块”摩擦试验研究了铜合金在不同工况下的摩擦学性能,分析了磨损界面和磨屑形貌以及第三体层的形成过程。最后,研究了硬质颗粒Ti B2对Cu Sn10Bi3双金属轴承材料摩擦学性能的影响,并分析比较了不同工况下的金相组织结构和摩擦学特性。结果表明,当自润滑铜层厚度为0.3 mm时,双金属摩擦副材料的应力变化更加稳定。扩散合金粉末具有不规则的枝晶形貌,其孪晶组织结构提高了成型材料的硬度和承载能力;与完全合金化粉末烧结Cu Sn10试样相比,扩散合金粉末磨损率在各种工况条件下都大大降低。扩散合金粉末烧结试样在磨损轨迹上倾向于形成一个更连续、更完整的第三体层,具有更好的耐磨性能。同样,硬质颗粒Ti B2的添加细化了铜合金晶粒,钝化了晶界边缘,降低了样品的表面孔隙率。当Ti B2含量为1%时,磨损率急剧下降,故具有抗磨性能的Ti B2硬质颗粒增强了铜合金基体材料的强度,提高了摩擦副材料的耐磨性能。综上所述,借助仿真手段确定了最佳的双金属自润滑铜层厚度。通过改变冶金粉末类型和添加硬质增强相的方法来改善和提高柱塞副材料的摩擦磨损性能,并分析了摩擦副材料在不同工况条件下的摩擦学行为,深入表征了其磨损机理,为揭示柱塞副的摩擦学行为和耐磨性机理提供了研究方法和理论指导。