作为轧钢机械的支承件，相比滚动轴承，油膜轴承具有独特的优点，在轧制生产中起到举足轻重的作用。油膜轴承理想润滑时不存在摩擦磨损，但实际运转中却难以保证；轴承衬套内壁浇注了巴氏合金材料，运行温度达到其熔点的30%将发生蠕变；油膜温度升高将减小润滑油粘度，轴承润滑性能直接影响轧机使用寿命和轧件质量。为此，本课题引入铁磁流体润滑油膜轴承，在外磁场作用下能提高润滑油粘度和轴承承载力，避免轴承因润滑或受载不当而产生失效，有助于减少油膜轴承损伤事故，延长轴承使用寿命。本课题依托国家自然科学基金“低速重载油膜的磁流固多场耦合润滑机理和界面力学行为”(51205269)项目，以铁磁流体为润滑介质，润滑油膜为研究对象，轧机油膜轴承为工业应用对象，深入探索油膜轴承磁流固多场耦合润滑机理和性能。根据铁磁流体动力学和油膜轴承润滑理论，推导铁磁流体润滑油膜轴承的数学模型；设计外加磁场并实验测量内部磁场分布；推导磁流体粘度方程，理论分析和实验验证各因素对油膜粘度的影响；采用有限元软件对磁流固多场耦合进行数值模拟。本文主要内容简述如下：1.建立了铁磁流体润滑油膜轴承的数学模型，主要包含了修正的Reynolds方程、能量方程、膜厚方程、粘度方程、固体热传导方程和界面热流连续方程，以及润滑性能的表征参数并对模型无量纲化。2.设计了铁磁流体润滑油膜轴承的外加磁场，理论计算通电螺线管内部磁场的分布，并实验测量，结果表明：两者数据比较相近，能为铁磁流体润滑提供所需的外磁场。同时，理论推导了磁流体粘度方程，实验分析油膜温度和磁场强度对粘度的影响，为磁流体润滑模型中粘度参数提供了理论基础和实验依据。3.基于Workbench对磁流固热多场耦合进行模拟仿真。采用CFX模块对润滑油膜模拟计算，获得油膜压力和油膜温度；并结合Static Structure模块和Steady-State Thermal模块，建立多场耦合连接，对轴承系统进行静力分析和温度分析。模拟轴承系统在不同工况下运转时，获得油膜压力和油膜温度的分布，以及各因素对润滑特性的影响；分析轴承各组件的变形与应力，以及温度分布规律。