弹性流体动力润滑(弹流润滑)是滚动轴承常见的润滑形式,润滑油膜将滚动体与滚道分开,与干接触相比明显改变了轴承的接触应力与力学性能。润滑状态下滚动轴承的疲劳寿命与轴承刚度是值得深入研究的两个重要问题。在对弹流润滑滚动轴承疲劳寿命进行预测时,传统上通过引入润滑因子(由滚动体与滚道间的最小油膜厚度与均方根表面粗糙度的比值来确定)来考虑润滑对滚动体与滚道接触疲劳寿命的影响,而对二者之间的打滑现象,以及由于轴承转动导致的不同时刻滚动体与滚道接触处表面形貌(即几何形态)的差异对疲劳寿命的影响考虑较少。关于弹流润滑状态下的轴承刚度,传统的工作主要集中于轴承径向平面内刚度的分析,而对于能够全面表征轴承振动行为的五维刚度矩阵的研究未见报道。针对以上两方面问题,以深沟球轴承为研究对象,本文开展了如下研究:(1)应用弹流润滑问题数值计算方法分析了深沟球轴承滚动体与滚道的润滑特性,讨论了滚动体与滚道之间的打滑率对滚动体接触疲劳寿命的影响,分析了滚动体润滑表面下沿深度方向划分的三部分体积的疲劳寿命随打滑率的变化规律。(2)分析了滚道表面为粗糙表面时润滑表面油膜压力、剪切应力、油膜厚度以及润滑表面下等效应力的分布特点,研究了表面粗糙度与表面形貌差异对滚道接触疲劳寿命的影响,分析了滚道润滑表面下不同深度微体积的疲劳寿命随深度与粗糙度的变化规律。通过对打滑与粗糙表面两种工况条件下滚动体与滚道接触疲劳寿命的分析,讨论了基于载荷的预测模型中润滑因子的不足之处,为改进润滑因子,提高疲劳寿命预测精度提供了参考。(3)基于弹性力学的最小势能原理,提出了快速可靠地求解干接触状态下滚动轴承位移的新方法—能量法。能量法将轴承势能与轴承位移联系起来,建立以轴承位移为变量的势能函数表达式,通过全局优化算法求解轴承位移。能量法充分利用全局优化算法可以自行搜索初始估计值的优势,使得轴承位移的计算快速可靠,也为高效准确地计算润滑状态下的轴承位移提供了保证。(4)分析了弹流润滑对深沟球轴承五维刚度矩阵的影响。计算了两种转速条件下,滚动体与滚道润滑接触的中心油膜厚度与弹性变形,借助接触力与刚体中心位移的关系,建立润滑状态下深沟球轴承的力学模型,推导得到考虑润滑作用的深沟球轴承五维刚度矩阵,讨论了不同载荷组合作用下润滑对轴承各刚度系数的影响。研究表明:当轴承仅承受径向载荷作用时,润滑对轴承刚度的影响甚微;当轴承承受组合载荷的作用时,润滑对轴承耦合刚度系数的影响较为显著。