为了适应日益提高的环保要求,以海、淡水为工作介质的水液压传动技术成为液压技术重要的发展方向。水液压马达作为水压传动中的重要执行元件,由于水的润滑性能差和气化压力高等理化特性,使得水液压马达更容易发生摩擦磨损和振动噪声。针对这一问题,本文将柱塞外壁面和配流体端面设计为非光滑表面,并做了如下研究。首先,根据摩擦学和动力学分析原理对水液压马达的摩擦磨损及振动噪声的产生机理进行分析。分析结果表明水液压马达的摩擦磨损和振动噪声主要发生在柱塞副和配流度这两大摩擦副之间,如何改善摩擦副间隙的润滑状态是实现减阻降噪的关键。然后,通过受力分析建立了柱塞副的受力模型,为分析柱塞副摩擦力的大小提供了理论依据。在柱塞壁面设计了圆柱凹坑非光滑表面,并根据柱塞的实际工况建立光滑表面和非光滑表面的柱塞副瞬态动力学分析模型。瞬态动力学模拟结果表明非光滑表面使得柱塞壁面摩擦应力分布更加均匀。接着,根据配流副制作了简化的摩擦副试样,并在配流体试样端面设计了三种不同凹坑类型(半球凹坑、三棱柱凹坑和椭球凹坑)的非光滑表面。将试样在海水润滑条件下进行了摩擦磨损实验。实验结果表明,表面凹坑可以捕捉摩擦产生磨粒,减少磨粒磨损和粘着磨损。不同凹坑类型对试样摩擦磨损影响不同,其中椭球凹坑的耐磨效果最佳。同时根据试样模型建立了瞬态动力学分析模型,模拟结果表明凹坑边缘附近会出现应力集中。最后,为进一步探究非光滑表面的减阻降噪机理,建立了充分润滑状态下摩擦副间隙的水膜模型,借助ANSYS对摩擦副间隙的流场、声场以及流固耦合问题进行数值模拟。模拟结果表明非光滑表面可以改善表面压力分布,提升水膜承载力和稳定性从而起到减阻降噪的效果。