连杆小头衬套是柴油机关键的零部件之一。随着柴油机强化指标不断提高,对其零部件的性能提出了更高的要求。在发动机工作过程中,活塞销在缸内爆发压力和往复惯性力的作用下产生弯曲变形,衬套底部棱缘与活塞销发生粗糙接触,导致连杆小头轴承润滑性能变差。同时衬套配合面受弯曲载荷较高的部位就会产生幅值极小的相对滑动,微动疲劳损伤累计到一定程度,接触表面就会萌生裂纹,使连杆小头过早失效。因此,考虑连杆小头轴承混合润滑特性开展衬套微动疲劳特性的研究,进而达到改善润滑减少衬套微动疲劳损伤的目的,是一种提高柴油机可靠性与耐久性的有效手段。以某卧式两缸柴油机连杆小头轴承为研究对象,对连杆小头轴承的运动特性和混合润滑性能进行分析,揭示衬套配合面微动疲劳产生机理;开展连杆小头衬套微动疲劳特性的研究,预测小头底孔和衬套配合面微动裂纹萌生位置,通过连杆疲劳试验裂纹萌生位置对其进行验证;结合连杆小头衬套微动疲劳成因,采用衬套表面型线设计,对连杆小头轴承润滑性能进行优化的同时减小衬套配合面的微动疲劳损伤。主要研究结果如下:（1）在发动机第二个循环周期中,连杆小头轴承仅在793°CA和1384°CA即排气冲程和吸气冲程连杆摆角最大的时刻附近处于流体润滑状态;1095°CA爆压时刻,总摩擦功耗和粗糙接触摩擦功耗达到最大值,轴承处于边界润滑,衬套两侧棱缘周向140°～210°附近位置和活塞销发生粗糙接触,导致轴承润滑恶劣,这也是连杆小头衬套产生微动的主要原因。（2）在发动机工作过程中,微动裂纹出现在连杆小头底孔和衬套配合面边缘,即轴向-14mm、周向140°～150°区域;满足过盈配合设计要求时,减小摩擦系数和过盈量,可降低衬套配合面接触边缘微动裂纹萌生概率;连杆疲劳试验的12只连杆,其中33%衬套配合面未出现裂纹,25%的裂纹位置出现在周向140°～150°,与理论分析裂纹萌生位置相吻合。（3）双曲线、抛物线、指数型线衬套使得活塞销的变形和衬套表面相匹配,有效的减小活塞销和衬套底部棱的粗糙接触,改善连杆小头轴承的润滑性能,同时降低小头底孔和衬套配合面边缘出现微动裂纹的概率。