球铰在并联机构、工业机器人、汽车等设备中得到广泛应用,其摩擦磨损性能及磨损寿命影响着设备的服役时间和可靠度。采用二硫化钼（MoS2）润滑的精密球铰,固体润滑层的磨损是球铰最主要的失效形式。由于球铰在承受外载荷作用同时不断往复摆动,其摩擦磨损过程复杂,导致建立考虑多因素耦合影响的球铰磨损模型非常困难。且目前缺少基于机构精度的球铰磨损失效评价方法,致使无法准确预测精密机构中球铰的磨损寿命。本文通过理论分析、数值模拟以及实验研究方法,建立MoS2润滑球铰的磨损模型,进行球铰磨损寿命评估研究,并阐明MoS2润滑球铰往复摆动工况下的磨损机理。基于赫兹接触理论建立了MoS2薄膜的摩擦因数模型,在此基础上,根据摩擦耗散能法,建立了MoS2薄膜的磨损模型,该模型可以简单、有效地预测法向载荷和滑动速度耦合作用下固体润滑薄膜的磨损量。改变润滑条件,分别在干摩擦、固体-油复合润滑和固体-脂复合润滑下,拓展研究了基底表面粗糙度对MoS2基润滑膜摩擦磨损性能的影响。当基底表面粗糙度在0.01～0.26μm之间时,固体-油复合润滑的MoS2基薄膜具有更好的耐磨性,固体-脂复合润滑的MoS2基薄膜摩擦磨损性能最差。依据协调接触理论建立了MoS2膜/基系统完整球面接触力学模型,通过有限元仿真技术进行验证和修正,将膜/基系统接触力学模型应用于结构优化固体润滑球铰中。结合MoS2薄膜的磨损模型,建立了MoS2润滑球铰的磨损模型,分别计算单旋转、单倾斜及其复合往复摆动下固体润滑球铰的磨损率,实现了复杂工况下对固体润滑球铰磨损率的定量预测。进一步研究摆角大小和摆动频率对固体润滑球铰磨损率的影响规律。研制了往复摆动工况下球铰的摩擦磨损实验机,研究不同摆动方式、外载荷和摆动频率对MoS2润滑球铰摩擦磨损性能的影响规律,并分析其磨损机理。在球铰往复摆动方式下MoS2润滑膜磨粒参与润滑过程,能够有效降低球铰的磨损率。通过球铰的往复摆动摩擦磨损实验,进一步对MoS2润滑球铰磨损理论模型进行验证,提出了固体润滑球铰磨损模型动载荷系数的修正方法。基于机构精度构建了球铰的磨损寿命评价体系,该体系采用绝对值精度指标和无量纲精度指标,可量化分析机构的精度特性。提出了建立球铰磨损间隙与机构精度指标之间映射关系的方法,通过机构精度阈值得到最大允许磨损间隙值及最大允许磨损量。根据磨损率和最大允许磨损量的随机性,建立了MoS2润滑球铰的概率可靠性模型,进一步针对最大允许磨损量的模糊性,建立了球铰磨损寿命的模糊可靠性模型。以经典的3-RPS并联机构为例,明确了MoS2润滑球铰磨损间隙与机构精度指标之间呈显著线性关系,并分别利用MoS2润滑球铰的概率可靠性和模糊可靠性模型进行了磨损寿命预测,对比分析表明MoS2润滑球铰的模糊可靠性模型能够更加真实地反映磨损的安全程度,可用于预测固体润滑球铰的磨损寿命。此外,在含多个球铰机械系统及真空环境下,分别研究MoS2润滑球铰的模糊可靠性磨损寿命,能比较客观地逼近工程实际。