风电在国家能源战略中有重要的作用,这也促进了风机行业的蓬勃发展。大型主轴轴承作为风力发电机组的重要零部件,其可靠性至关重要。本文对激光表面强化风电主轴轴承承载性能进行研究,以期提高主轴轴承的承载性能;对于提升风电机组的使用寿命和工作的稳定性具有极其重要的作用。主要研究内容包括以下几个部分。首先,建立风电主轴轴承的静力学分析模型,分析风电主轴轴承在复杂受力（轴向力、径向力、倾覆力矩）情况下,轴承滚子与内外圈滚道、滚子与挡边间的接触负荷分布。根据圆锥滚子轮廓修形理论,使用了一种新的滚动体修形理论和方法。分析游隙对滚道最大接触载荷、游隙对挡边最大接触载荷的影响规律。其次,利用有限元分析方法对负载滚子与表面硬化滚道之间进行的接触弹-塑性分析,分析不同滚子直径、滚子载荷及硬化层深度对应的接触塑性变形。基于模型输入参数与输出塑性变形的非线性回归分析,建立接触塑性变形与滚子直径、接触应力、硬化层深度之间的关系方程。根据回归方程得到表面硬化滚道许用赫兹接触应力的计算公式,并得出如下结论:许用接触应力随滚子直径的增加而略有减小,许用接触应力随硬化层深度的增加而显著增加。然后,以连续损伤力学为基础,通过构建硬化层材料的与损伤相耦合的非线性力学本构模型,并利用非线性有限元软件ANSYS的用户材料子程序接口UMAT对该材料本构模型进行编程。结合风电主轴轴承的局部有限元模型,分析了硬化层厚度为5mm,滚子与滚道接触区域的寿命场和损伤场随着载荷的变化规律。结果表明:当作用载荷较小时（67440N）,损伤出现在硬化层的浅层区。随着作用载荷的增大,硬化层中损伤出现的位置向深处发展。当作用载荷增大到249528N时,除了在硬化层出现损伤之外,在芯部组织开始出现损伤,出现位置为芯部组织的最上层。损伤随载荷的增大逐渐增大。随着载荷的增大,寿命逐渐降低。最后,基于L-P疲劳寿命理论进行寿命计算,对ISO 281和ISO16281的修正寿命进行对比分析。针对激光表面强化滚道试样的抗塑性变形性能的试验测试开展研究。试验内容包括:激光淬火表面硬度分布测试、激光淬火硬化层深度分布测试、激光淬火硬化组织金相检验、硬化组织硬度梯度测试、激光淬火滚道塑形承载实验。轴承寿命试验研究,测试轴承在疲劳载荷下的稳定性和可靠性。试验证明该轴承可以满足试验工况下使用寿命的要求。