展开轮是轮式轴承钢球检测设备中最核心的零件,因为依靠摩擦力使钢球全表面展开,所以在使用过程中极易出现磨损失效的情况。仿生摩擦学的兴起为提高展开轮增摩耐磨特性提供了新的思路,即在展开轮表面增加微结构。本文以微结构展开轮为研究对象,针对目前业内对微结构展开轮磨损性能可靠性研究少、寿命预测方法存在误差大、需要大量实验数据的问题开展研究,实现了在乏信息数据条件下对其磨损性能可靠性的分析和剩余寿命预测。首先,通过理论分析确定钢球与展开轮的接触关系为点接触,磨损形式以黏着磨损为主。以Holm-Archard方程为基础,建立钢球与展开轮驱动面之间的磨损模型,通过仿真分析确定展开轮驱动面的最佳微结构为菱形,结合菱形微结构形貌特点,提出微结构展开轮磨损性能可靠性的概念,并对展开轮磨损性能可靠性进行分级,为接下来的研究提供理论依据。其次,进行预设实验并记录数据,对记录的小样本特征数据使用自助再抽样法扩大数据样本。基于最大熵原理构建样本数据的概率密度函数模型,依据小概率事件原理得到展开轮磨损性能可靠性随机变量的置信区间;然后借助泊松过程,计算展开轮磨损性能可靠性性能抽样数据落在置信区间之外的频率,求出展开轮在未来时间的磨损性能保持相对可靠度,从而对展开轮的磨损性能可靠性进行分析。最后,基于灰色系统理论对展开轮的剩余寿命进行预测,引入弱化缓冲算子对数据进行处理,并构建三种弱化缓冲算子,通过累加生成得到单调递增的时间数据序列,据此建立灰色系统GM(1,1)模型的白化形式的微分方程,并利用第12组实验数据对模型精度进行分析,证明了模型相对误差小,能做出较准确的预测,实现了在乏信息条件下展开轮剩余寿命的预测。本文对微结构展开轮全寿命重新进行划界,在乏信息数据条件下完成微结构展开轮磨损性能可靠性的分析和剩余寿命的预测,为微结构展开轮全寿命的研究提供了科学参考。