在弹流润滑状态下,润滑剂的粘度可能随着高剪应变率的稀化作用而减小和接触区压力升高而剧烈增加,不能简单的把润滑剂当作是牛顿流体来处理。在如今工业领域上,为了改善使用性能,使用合成油、矿物油与高分子聚合物混合以及润滑脂等润滑剂越来越普遍,而这些润滑剂大多属于非牛顿流体。由于非牛顿流体的本构方程的非线性,以往对于非牛顿流体润滑问题的求解非常的复杂和困难,即便是通过数值求解,对非线性较大的问题有时也难以求得收敛的解,因此非牛顿流体润滑一直是润滑理论中的一个难点。本文从利用稠化剂和水来配制非牛顿流体入手,再利用普适流体润滑方程来处理非牛顿流体的润滑问题,做了如下工作:1.选用水溶性稠化剂聚氧乙烯和水配制出具有非牛顿性质的聚氧乙烯水溶液。配制3种不同质量浓度的水溶液,分别研究其流变特性及成膜性能。结果表明,聚氧乙烯水溶液具有剪切变稀的非牛顿性质,且随着浓度的增大,溶液的粘度逐渐增大,非牛顿性也越强。随后,用Ostwald模型对流变曲线进行拟合,拟合结果很好,得到其本构方程。水溶液成膜性能实验结果表明,聚氧乙烯水溶液具有较好的成膜性能。2.利用流速分离法来推导得到普适流体润滑方程,以幂函数非牛顿流体模型为例,用普适流体润滑方程来得到幂函数非牛顿流体润滑方程,并给出了几种常用非牛顿流体模型的本构方程及相应的偏微分润滑方程。然后采用Ostwald本构方程,得到非牛顿流体润滑方程,来求解非牛顿流体点接触弹流润滑问题,探讨分析了等温稳态条件下流变指数、载荷、卷吸速度等参数对点接触弹流润滑特性的影响。3.非牛顿流体弹流润滑实验研究,对聚氧乙烯水溶液在不同工况下进行实验,测量计算点接触弹流润滑条件下润滑膜膜厚分布;并分析讨论了卷吸速度和载荷对于非牛顿流体润滑膜膜厚的影响。最后利用Hamrock-Dowson公式计算出中心膜厚和最小膜厚和实验测量结果进行对比,对比结果显示出较好的一致性。4.稠化剂水溶液摩擦学性能实验,采用UMT摩擦磨损试验机来研究聚氧乙烯水溶液在钢-铝摩擦副及钢-钢摩擦副下的减摩抗磨实验,并分析了浓度和载荷对摩擦系数的影响,根据摩擦系数来分析聚氧乙烯水溶液的润滑性能。结果表明:聚氧乙烯水溶液相较于纯水,润滑性能有所提高;在一定载荷范围内,随着载荷的增大,聚氧乙烯水溶液润滑时钢-铝和钢-钢摩擦副间的摩擦系数均呈现减小的趋势;当载荷一定时,随着聚氧乙烯水溶液质量浓度的增大,聚氧乙烯水溶液在钢-铝和钢-钢摩擦副间的减摩性能有所提高。