随着世界经济的发展,生态与能源问题成为全球关注的焦点。全世界风力资源十分丰富,风能作为清洁能源已成为促进可再生能源发展的重要应用。风力发电机可将风能转化为电能,在降低二氧化碳排放中起到关键作用,其中配对安装的单列圆锥滚子轴承在风力发电机中被广泛使用。现如今风机正朝着大功率趋势发展,体积也随之增大。传统设计方法通常以额定动载荷为目标进行设计,未同时考虑轴承体积影响与复杂风载荷作用。针对上述问题,本文在轴承性能理论分析基础上,以轴承体积为优化目标,几何尺寸、性能要求为优化约束,轴承参数为优化变量,综合考虑极限、疲劳载荷作用,采用遗传算法完成风机主轴承参数优化设计。主要研究内容如下:（1）建立了风机主轴承载荷分布求解模型及接触应力理论分析模型。给定风载荷求解主轴承受载,进而求解轴承滚动体接触载荷分布。基于赫兹接触理论,采用滚动体分片法建立接触应力数值计算模型。（2）研究了风机主轴承疲劳寿命计算方法。分析L-P寿命理论及改进的L-P寿命理论并进行比较,改进的L-P寿命理论采用滚子分片法计算滚子沿母线的载荷分布,可考虑滚子修形对轴承寿命的影响。（3）研究了轴承游隙、滚动体个数及尺寸等参数对轴承力学性能的影响。探究了不同滚子修形方式对接触应力及轴承寿命的影响。分析了轴承接触角、滚动体个数及尺寸等参数对轴承刚度的影响规律。（4）提出了基于非线性弹簧的圆锥滚子轴承等效模型并与实体滚动体接触模型进行对比,验证模型准确性。完成包含轮毂、转轴、定轴、机架及主轴承的整体模型及单滚子局部接触模型的仿真分析,将滚动体载荷及接触应力有限元计算结果与本文轴承性能分析模型计算结果进行对比分析。（5）以风机主轴承总体积为优化目标,几何尺寸、接触应力、疲劳寿命及静强度为优化约束,考虑极限载荷及疲劳载荷的作用,运用遗传算法完成轴承参数优化设计。优化结果表明,在满足轴承性能前提下总体积减小了17.81%,为风机主轴承的设计与分析提供依据和指导作用。