随着航空航天、轨道交通等行业的迅猛发展,实际工程对自润滑关节轴承的专用基体材料性能提出了更高要求。因具有较高的综合力学性能、热传导性能和良好的耐腐蚀性能,高比强度的铝合金关节轴承正日益受到重视。然而,铝合金存在硬度低,加工变形大,精密加工较困难的应用缺点。本文以7075-T651铝合金作为研究对象的基体材料,通过有限元法分析铝合金作为关节轴承基材的可行性。同时,通过在7075铝合金表面进行多元纳米复合润滑剂的优化以及激光表面织构与Ti-Al-Si-N硬质涂层的复合处理,以提高铝基自润滑关节轴承表面的减摩抗磨性能。首先,分别建立铝基自润滑关节轴承相对变形量和接触应力的解析计算模型,并基于ANSYS Workbench对三种不同基材的自润滑关节轴承模型进行额定静载分析。其次,系统研究纳秒激光的单脉冲能量、脉冲重复次数、重复频率等织构工艺参数对7075铝合金表面织构形貌参数的影响规律。再次,借助MFT-5000摩擦磨损试验机进行销-块往复试验,探究脂润滑工况下不同表面处理方式、织构占有率、织构深度、载荷、转速等参数对铝合金摩擦副摩擦学性能的影响。同时,选取四种纳米润滑剂先后进行单因素摩擦试验与四因素三水平正交优化实验。最后,对织构化铝基自润滑表面进行Ti-Al-Si-N涂层处理,探究基于最优四元纳米复合润滑条件下不同表面处理方式、织构占有率、工况参数等对织构化Ti-Al-Si-N涂层/自润滑摩擦副摩擦性能的影响。以上研究工作所获的显著结论如下:（1）三组不同基材模型的等效接触应力和变形量的分布情况均类似,模型整体应力集中于外圈与加载板的接触区域上端及内圈端面边缘,整体变形量集中于外圈外表面边缘。其中,7075铝合金模型最大极限等效应力为447.09 MPa,最大极限变形量为0.0738mm。（2）随单脉冲能量的增加,铝基凹坑织构的直径与深度均稳定增加。随着脉冲重复次数的增加,铝基织构深度稳定增加（每个脉冲次数的增加量约为5μm）,而织构直径呈现出先短暂增加后缓慢减小的趋势。随着脉冲重复频率的增加,微凹坑的直径与深度均呈现明显下降的趋势。（3）脂润滑工况下,激光织构处理能够有效降低铝基自润滑摩擦副的摩擦系数,避免铝基摩擦副表面的黏着磨损和脆性剥落等形式的失效,15%占有率、12μm深度的铝基织构化自润滑试样摩擦系数最低;（4）四种纳米润滑剂中,纳米WS2的润滑性能最优,而少层石墨烯的润滑性能不佳。当纳米石墨:Mo S2:WS2:少层石墨烯的配比为1:1:3:0.5时,纳米复合润滑剂能够发挥最佳润滑效果,减摩效果超过单一润滑剂。（5）无润滑条件和纳米复合润滑条件下,相较于单一表面处理,通过激光表面织构与Ti-Al-Si-N涂层的耦合作用能够有效提高铝基自润滑摩擦副的减摩抗磨性能,25%占有率的织构化涂层处理效果最佳。