偏航轴承与普通轴承相比,具有大尺寸、大载荷、小刚度的结构特点,考虑到偏航轴承的结构与工况特点,套圈轴向柔性变形成为力学分析中不可忽略的因素。因此,建立适用于大型偏航轴承的考虑轴向柔性变形的力学分析模型有着重要的意义。本文基于薄板理论,推导了偏航轴承的轴向柔性变形求解公式,建立了考虑轴向柔性变形的力学分析模型；在此基础上,以静载能力与疲劳寿命为目标,对偏航轴承的主要结构参数进行了优化设计。研究成果为偏航轴承的结构优化设计提供了理论参考依据。(1)介绍了偏航轴承的发展背景、国内外研究现状以及结构与工作特点,提出了本文的研究内容；论述了偏航轴承分析所采用的Hertz接触理论、薄板理论和L-P疲劳寿命理论,重点推导了其中的一些重要计算公式。(2)基于薄板理论,提出了一种求解轴承套圈轴向柔性变形的计算方法,依据所求得的轴向柔性变形,建立了偏航轴承的力学分析模型,采用逆Broyden秩1拟Newton法与牛顿-拉夫逊法联合求解了力学模型的解,将该方法的计算结果与有限元仿真结果及刚性理论计算结果进行了对比,计算结果处于有限元仿真与刚性理论之间,与刚性理论相比更加合理。(3)采用经验计算公式、刚性理论、柔性理论分别计算了偏航轴承的静载特性并对结果进行了对比；分析了轴承套圈厚度、螺栓分布圆直径、初始接触角、滚动体个数与直径、吻合度对静载特性的影响；以偏航轴承的静载能力为目标,建立了偏航轴承的优化数学模型,采用遗传算法对轴承的主要结构参数进行了优化设计。(4)论述了DG03标准中的疲劳寿命求解过程；基于L-P理论与柔性力学分析理论,建立了适用于偏航轴承结构参数设计的疲劳寿命分析模型,采用该模型分析了初始接触角、吻合度、滚动体直径与个数对疲劳寿命的影响；建立了以疲劳寿命为目标的结构优化数学模型,对一些参数进行了优化设计。(5)通过引入加权系数的方法,以静载能力和疲劳寿命为目标建立了多目标优化数学模型,并对轴承的一些结构参数进行了优化。