现代航空动力装置中,传动系统和转子系统等高速旋转部件通常采用滚动轴承支承,为适应严苛的工作条件,采用环下供油或喷油方式对轴承进行润滑。轴承内圈和保持架等旋转运动件表面形成的润滑油膜流动铺展与分离特性不仅极大地影响着轴承的润滑与冷却状态,而且影响到其脱离附着表面后的形态和流动特性以及轴承腔的润滑与换热功能。为探究轴承旋转运动件表面油膜的流动铺展以及破碎转捩为油矢特性分析的可能技术途径,以轴承旋转运动件拓扑结构——旋转圆盘为研究对象,开展了旋转圆盘表面油膜流动铺展与破碎转捩为油矢的临界特性理论分析和试验研究。研究工作不仅对于认识轴承旋转运动件表面油膜润滑流动机理具有重要意义,亦可以为高速滚动轴承的润滑设计提供可资借鉴的参考依据。论文的主要工作如下:(1)通过对国内外相关研究的分析和总结,建立了轴承旋转运动件拓扑结构——旋转圆盘;以多相流体动力学理论为基础,采用VOF方法追踪油膜与空气界面的动态变化,建立了旋转圆盘表面润滑油膜流动分析的油气两相流动数值分析模型;通过数值计算,探讨了圆盘转速、供油量以及润滑油物理特征参数对圆盘表面油膜厚度分布和流动速度的影响。(2)分析了旋转圆盘表面油膜的受力情况,结合质量守恒原理,建立了圆盘表面润滑油膜稳态流动的理论分析模型,获得了圆盘表面油膜稳态流动特性;利用液体表面波不稳定破碎理论和力学平衡原理,建立了表面油膜破碎转捩为油矢的临界特性理论分析模型,探讨了供油量和润滑油物理特征参数对油膜破碎转捩为油矢临界特性的影响。(3)建立了旋转圆盘表面油膜流动特性研究的试验装置,利用高速摄影技术开展了圆盘表面油膜流动特性的测试试验,在明晰圆盘表面油膜破碎转捩特征基础上探讨了圆盘转速和供油量等工作参数对油膜流动铺展特性的影响。通过理论分析与试验结果的对比,验证了本文所提出的理论分析方法的正确性和可靠性。