本文旨在以偏心球/凸轮接触副为研究对象,揭示时变非牛顿热弹性流体动力润滑(弹流润滑)特性。偏心球/凸轮机构在机械装置中应用较多,但该类接触副因在运行中速度、载荷和曲率均随时间变化而呈现出较强的时变特征。特别是,偏心球/凸轮常处于大滑滚比工况下,使其又受到非牛顿和热效应的影响。这为该类型接触副数值研究带来困难,但由于其为机械装置关键零部件,且润滑状态较差,对其研究又极为必要。然而,同时考虑时变、非牛顿和热效应的偏心球/凸轮机构润滑数值研究并不系统,针对新型润滑剂和实际运行参数的研究更为少见。因此,本文对该类接触副开展数值研究,结合部分实验验证,以探索其随主要参数的变化规律。主要的研究工作包括:(1)应用了点接触时变非牛顿热弹性流体动力润滑模型,并编写了相应的数值计算程序,分别采用多重网格和多重网格积分算法求解压力和弹性变形,采用逐列扫描方法求解温度场;(2)新型离子液体大滑滚比热弹流润滑特性研究。基于纯滚弹流实验测量结果及等温弹流计算,获得了离子液体的黏压系数;对大滑滚比下离子液体的润滑膜厚与摩擦力进行了数值计算,结果显示离子液体与同等黏度润滑油相比呈现出明显优势。离子液体膜厚可维持在合理水平,但具有较低的摩擦系数和温升。离子液体与相近黏度的摩擦系数测量数据对比,进一步证实了离子液体的润滑优越性;(3)偏心球-盘接触时变非牛顿润滑特性研究。采用新搭建的偏心球-盘光弹流实验装置对润滑油膜和摩擦系数进行了测量;测量结果与时变非牛顿弹流数值计算结果具有较好吻合性;采用数值计算对偏心球-盘接触润滑特性进行了进一步分析;(4)滚子凸轮和平底凸轮结构的时变非牛顿热弹流润滑数值分析。依据实际应用中的气门运动规律,计算出了两类凸轮几何外形及相关输入参数,结合实际载荷谱和速度工况参数,数值模拟了整个周期内的润滑油膜厚度、压力分布、温度场和摩擦系数等。计算结果表明,速度和几何参数是膜厚主要影响参数,而载荷参数是温升的主要影响参数;平底凸轮副的滑滚比变化幅度较大,在零卷吸附近接触区在温度-黏度楔效应下产生凹陷,平底凸度大小对润滑状态产生明显影响,其中凸度较小时润滑状态较差。本文研究内容有助于理解新型离子液润滑剂在大滑滚比条件下的润滑特性,以及实际工况参数和几何参数下的偏心球/凸轮接触副的润滑特征。