大型风电设备通常要求可靠运行20年,滚动轴承的接触疲劳寿命决定了风电设备运行的可靠性,而滚动体是滚动轴承的核心元件。因此,滚动体疲劳寿命的研究是十分重要的。采用有限元法对轴承进行接触疲劳仿真,能很好地模拟滚动轴承的复杂工况,较为精确地分析研究各参数对轴承疲劳寿命的影响,所得结果可信度较为理想。有限元法在一定程度上改善了轴承疲劳实验周期很长、耗资大,取得数据慢的状况。滚动轴承工作状态下,滚动接触过程中通常会遇到滚动体内表面含有微米级夹杂物的情况,夹杂物会降低滚动体的使用寿命。因此,夹杂物周围的应力分析以及其对滚动体的影响需引起特别的重视。本文利用TLP3接触疲劳实验机对滚动体的疲劳寿命进行研究,发现微米级夹杂物是滚动体疲劳寿命的主要影响因素,并基于此问题进行有限元仿真验证,得出滚动体产生裂纹的原因。本文所涉及的夹杂物的粒径约为2μm。对于微米级夹杂物的分析研究往往是利用实验的方法,很少有运用有限元法。这是由于夹杂物的尺寸极小,常规方法很难在夹杂物本身及其周围实现有效的网格划分,最小网格尺寸一般为毫米级。可以说,网格划分是微米级夹杂物有限元法分析的重大难关,而本文利用区域划分,实现了网格局部细分,使有限元模拟顺利完成,为微米级夹杂物有限元法分析做出了铺垫。网格最小尺寸为0.125μm。最后,本文结合前面的有限元结果,利用FE-SAFE软件对含有不同尺寸夹杂物的滚动体滚动过程中的疲劳寿命进行估算,得出不同尺寸的夹杂物对滚动体的疲劳寿命的影响规律,进而得出对大型滚动轴承的影响。