1.1 选题的目的及意义

推力轴承用于承担轴向力，是很多重大装备的关键部件之一，比如核主泵、水轮机、压缩机和船舶推进器等。常用的油润滑推力轴承，结构复杂且存在润滑油泄露和污染等问题。水润滑推力轴承的润滑性能和常用的油润滑推力轴承的润滑性能有很大的不同。以水润滑代替油润滑，具有无污染、安全性好及节约润滑油等优点，是解决油润滑推力轴承不足的一项重要措施。水润滑轴承采用人工合成材料制备，大量节省铜、锡等有色金属的消耗，并用水作为其润滑介质，具有摩擦系数小，耐磨性好，可靠性高，寿命长，减振降噪，重量轻，成本低，对安装误差不敏感，无污染，环境友好，结构简单，节省资源，安全性高等一系列显著优势，水润滑轴承因其无污染、易维修的优点已广泛应用于潜艇、舰船、鱼雷、离心泵、水泵、水轮机以及数控机床等机械装置中，是高效节能机械传动系统和科学环保研究领域的前沿，成为世界各大工业发达国家竞相研究的一个热点。

但由于水的粘度比较低，50℃时约为透平油粘度的1／65，所以水润滑推力轴承承载能力较低^[16]。而当前国内外对油润滑金属材料推力轴承的研究较多，而对水润滑推力轴承的研究，特别是对润滑性能的研究却较少。因此，对水润滑推力轴承的润滑性能进行试验研究，以改进水润滑推力轴承的材料性能、优化轴承结构及改善轴承的润滑性能，是提高轴承承载能力、延长轴承使用寿命的关键。

为此，本选题利用已有的水润滑轴承试验台，开展水润滑推力轴承性能测试，关键参数包括：摩擦力矩、温度和振动等，研究轴承性能随工况的变化规律，为轴承优化设计提供依据。

1.2 国内外的研究现状分析

自英国水力学家雷诺在1886年推导出著名的流体动力润滑方程，摩擦、磨损与润滑的理论研究和发展也日趋完善。但人们对水润滑轴承研究和应用，却是以低粘度流体动压轴承理论为基础发展起来的^[15]。

国外对水润滑轴承的研究起步较早。近年来，英国、德国和日本等国家在水润滑轴承的研究方面做了大量工作，产品多用于船舶艉轴、水轮机、水泵以及农业机械和矿山机械等。英国的海沃德-泰勒公司在无填料泵的结构中采用了水润滑滑动轴承。德国的维克斯（Vickers）和米契尔（Michell）公司则在深井泵中和潜水泵中采用了水润滑橡胶轴承。加拿大的汤姆逊-戈尔登有限公司在船舶艉轴的支承中采用了水润滑系统。日本在离心泵和船用离心泵中广泛采用了水润滑轴承；在大型内燃机油轮用辅锅炉给水泵中，采用了自给式水润滑轴承。

国内应用的水润滑轴承相对较少。例如在泵上应用的水润滑橡胶轴承大多是从德国引进技术，通过模型试验、对比和评价试验总结出参数进而加工制造的。中国从20世纪50年代开始在船用离心泵和轴流泵中采用水润滑轴承。