现代液压缸作为液压系统主要执行元件之一,具有传动性能高、运行稳定、负载能力大、响应频率快、摩擦阻力小和运行速度快的特性。传统液压缸大多采用密封圈密封,活塞杆(活塞)与密封圈直接接触,当液压缸活塞杆受较大径向负载时会破坏密封件,液压缸密封性能变差,使液压缸控制精度与运行平稳性受到影响。利用液体静压技术的摩擦阻力低、传动效率高、运行稳定、抗偏载能力强、支撑刚度高和抗震性能好的特点,将其应用于液压缸,实现低摩擦静压密封。本文对液压缸静压支承结构及油膜特性进行研究,主要工作如下:首先,对导向套与活塞的静压支承结构进行设计,对静压供油系统进行分析。基于流体力学与摩擦润滑原理,分析静压结构的承载原理,建立油膜三维模型,对油膜的承载力、刚度、温升和泄漏量的数学模型进行理论推导,分析静压支承油膜的润滑性能。其次,对三维油膜模型进行网格划分,运用UDF程序编写活塞杆运动方程,将46号液压油的黏温关系导入软件中,利用Fluent仿真软件对不同工况下油膜的密封性能进行仿真研究,分析油膜在不同入口流量、不同油膜厚度、活塞杆不同运动速度、不同往复频率下与静压支承油膜的承载能力、油膜温升和泄漏量之间的关系。最后,搭建静压支承液压缸实验台,对活塞杆径向偏移进行实验分析,利用电涡流传感器测量活塞杆最大行程时的径向偏移距离,分析静压导向套的承载能力;同时对活塞杆在不同速度、不同往复频率下导向套油腔的温度进行实验分析,利用温度传感器测量导向套油腔最高温度,确定最高温度的发生位置。通过对液压缸静压支承部分油膜的密封性能进行研究,建立液压缸导向套与活塞静压支承结构的数学模型,并对静压支承抗偏载特性与油腔温度进行分析,为提高静压支承液压缸的润滑性能提供理论参考。