微动损伤是导致柴油机失效的主要形式之一。如何预测零部件的微动损伤状况、如何预测并提高零部件使用寿命是柴油机设计的主要问题。主轴承是柴油机易发生微动损伤的零件之一,因此对主轴承结合面的微动损伤的分析和优化对预测柴油机使用寿命、提高柴油机可靠性有重大意义。本文针对一款车用柴油机的主轴承结合面,进行微动损伤分析和可靠性分析,并对分析结果进行了优化设计,提高了主轴承使用寿命。首先,使用ABAQUS和Python二次开发建立了一整套分析主轴承结合面微动损伤的有限元模型,包括:模拟循环载荷的整机有限元分析模型、基于Archard公式的微动磨损分析模型、基于SWT参数的微动疲劳分析模型;在此基础上建立了基于载荷-强度干涉模型的主轴承结合面可靠性模型,得到可靠性与柴油机运行循环数的关系;为验证微动磨损分析模型的正确性,设计了微动磨损试验台架,通过试验与仿真结果进行对比,验证了仿真模型与试验台架的正确性并进一步分析了主轴承结合面微动磨损的原因;最后从参数优化（过盈量、螺栓预紧力）和结构优化（加强薄弱区域）两方面提高主轴承结合面的可靠性。研究结果表明,适当提高轴瓦过盈量和螺栓预紧力可以显著降低微动损伤;同时通过对零部件结构进行优化设计也可以大幅提高主轴承结合面可靠性。研究结果对提高柴油机可靠性提供了建议和参考。