滚动轴承是机械装备传动系统的关键零部件。受传动系统运行过程中运行速度、传递扭矩、内外激励等因素的影响,滚动轴承可能会发生疲劳失效,严重影响机械装备安全稳定运行。同时,对于高速列车、风电机箱、高端机床等重大机械装备中的高端滚动轴承,我国还未能实现完全自主化的设计与制造。滚动轴承疲劳可靠性评估所需的关键测试技术是我国滚动轴承正向设计研发及运行状态监测中的薄弱环节之一。滚动轴承疲劳可靠性评估关键测试技术旨在借助一定测试手段获得实际服役环境中滚动轴承可靠性评估所需的关键力学参量,并研究不同运行工况下这些关键参量的特征与变化机理,以此加深对服役滚动轴承状态的认识与了解,以期推动复杂激励下滚动轴承疲劳可靠性理论研究及我国滚动轴承自主化进程。由此,-如何实现服役状态滚动轴承可靠性评估所需关键力学参量的在位测试就成为了需要突破的瓶颈问题。本文针对滚动轴承疲劳可靠性评估所需的滚动轴承内部滚滑状态、径向及切向接触载荷分布、摩擦力矩等关键力学参量,从测试技术的开发及应用两个层面开展研究。首先提出了一系列适用于在位服役状态滚动轴承内部这些力学参量获取的测试或确定方法,并开展相关实验验证了所述方法的有效性和准确性。开发的测试技术具体包括:（1）针对滚动轴承保持架运动状态测试问题,提出了一种基于应变响应的保持架打滑率测试技术,可替代传统基于保持架转速测试的技术,能够实现保持架打滑率的在位检测;（2）针对滚动轴承载荷测试问题,开发了一种基于应变的滚动轴承滚子滚道间法向动态接触载荷测试技术,实现了滚动轴承载荷分布的在位测量,能够高精度识别滚子几何误差导致的接触载荷波动;（3）针对径向载荷下滚动轴承摩擦力矩测试问题,发展了一种多传感器并联的线张力法,能够实现较大范围外加径向载荷下滚动轴承内部摩擦力矩的准确测试;（4）针对滚子滚道间切向摩擦力定量获取问题,提出了一种数模联动的滚子滚道间摩擦力定量预测方法,通过实验实测滚动轴承摩擦力矩及可靠性关键力学参量数据来驱动弹流润滑模型参数优化,为滚动轴承部件内部滚子滚道间切向载荷分布的准确定量获取提供了一种有效的技术手段。测试技术应用层面,本文针对所开发的测试技术分别在滚动轴承的部件级及系统级开展了应用研究。首先对于滚动轴承部件,开发了一套滚动轴承内部可靠性关键力学参量综合测试实验系统。实验系统集成了本文提出的保持架打滑率测试方法、径向载荷分布测试方法、径向载荷下摩擦力矩测试方法以及切向载荷分布确定方法,由此实现了多运行工况下轴承内部保持架打滑率、径向载荷分布、摩擦力矩以及切向载荷分布等可靠性关键力学参量的同步测试,为滚动轴承部件综合性能测试与评价提供了新的全面的技术平台。进一步地,本文将提出的测试方法应用在了高速列车传动系统齿轮箱轴承力学参量的在位测试中,实测得到了不同齿轮啮合工况下高速列车齿轮箱轴承的滚滑状态和接触载荷分布,首次编制了高速列车齿轮箱轴承实测载荷谱,并对齿轮箱轴承内部摩擦力和摩擦力矩进行了定量预测。高速列车牵引传动系统齿轮箱圆柱滚子轴承台架测试实验结果表明:（1）齿轮啮合的转速、扭矩、旋转方向及服役温度都会不同程度上影响齿轮箱轴承内部的保持架打滑率、径向载荷分布、切向载荷分布、摩擦力矩等接触力学参量特征;（2）齿轮箱轴承外圈最大承载位置径向载荷波动是高速轴和保持架的模态振动、轴承滚子间的直径尺寸差异以及齿轮箱箱体的振动这三个因素共同作用的结果;（3）实测轴承载荷谱均值和带宽特征随齿轮啮合转速和扭矩变化呈现出非单调的变化趋势;（4）与现有解析模型得到的轴承载荷预测得到的轴承寿命相比,基于实测载荷谱计算的轴承寿命更为保守。总的来说,本文采用了以实验为主、仿真和理论模型为辅的研究手段及方法,系统地研究了服役状态滚动轴承可靠性评估所需关键力学参量的在位测试方法与技术,并将所提出的测试技术应用在了滚动轴承多力学参量同步测试综合实验系统及高速列车齿轮箱轴承测试台架实验中,以此为基础全面地讨论了滚动轴承服役状态下关键力学参量的主要特征,分析了转速、外加载荷、润滑脂性能等运行工况对滚动轴承关键力学参量的影响。相关研究成果对部件或系统中的滚动轴承性能评价具有相当的借鉴意义,可以用于滚动轴承产品部件可靠性评估所需关键参量的获取以及重大装备传动系统中滚动轴承运行状态检测、疲劳寿命预测以及结构健康管理。图122幅,表18个,参考文献212篇（上述统计结果包含附录）。