四点接触球轴承是风力发电机组关键零部件,叶片气动载荷通过四点接触球轴承传递给轮毂,其工作的可靠性直接影响整个风机的安全运行。论文先以接触强度分析理论和疲劳分析理论为基础,建立四点接触球轴承有限元整体简化模型和子模型,对四点接触球轴承的力学性能和疲劳寿命进行研究;再基于遗传算法和有限元理论对四点接触球轴承结构参数进行优化。论文的研究方法为风力发电机组四点接触球轴承的设计、校核以及优化提供了依据,具有一定的工程实用价值。论文的主要研究内容如下:(1)风力发电机组四点接触球轴承理论研究。分析了该型轴承的结构特点及受载情况,建立了轴承的力学分析模型;通过轴承疲劳分析理论研究,给出了该型轴承疲劳寿命计算方法。(2)风力发电机组四点接触球轴承有螺栓有限元建模技术研究。研究了滚珠—滚道接触特性和螺栓受力特性,建立了滚珠和螺栓的等效接触刚度模型,提出了一种新的四点接触球轴承有限元模拟方法。通过理论和实验的对比,新模拟方法更适合于四点接触球轴承的仿真分析。(3)螺栓预紧力对风力发电机组四点接触球轴承载荷分布的影响研究。建立不同螺栓预紧力的四点接触球轴承有限元模型,分析螺栓预紧力对四点接触球轴承力学性能的影响,为工程应用提供参考。(4)风力发电机组四点接触球轴承滚道疲劳寿命研究。建立滚珠—滚道弹性接触子模型,运用应力—寿命法计算轴承疲劳寿命,同时分析滚道表面硬度和螺栓预紧力对轴承寿命的影响。(5)风力发电机组四点接触球轴承结构参数优化设计研究。基于遗传算法和有限元理论,对四点接触球轴承结构参数进行多目标优化。优化结果表明,轴承力学性能和疲劳寿命均有改善。