近年来,高速滚动轴承的快速发展对轴承的结构设计、材料选择、润滑方法和理论分析等都提出了更高的要求。特别是在航空航天、高速列车、汽车等领域,高速、高温轴承的设计与应用已经成为重大的技术问题,其疲劳寿命、温升、胶合等摩擦学设计等问题日益得到重视。本文的目的是研究滚子轴承在不同条件下的力学性能及其热性能,建立了滚子轴承的接触力学模型、疲劳寿命模型、温度模型、胶合模型等,并编制相应的计算程序,分析轴承参数及工作条件对轴承性能的影响,以指导轴承在工程实际中的设计及应用,为设计长寿命高性能的轴承提供保证。同时,建立的轴承计算模型及方法也可以推广到蜗轮蜗杆、齿轮等机构的优化设计。本文第一章介绍了滚子轴承力学性能及热性能研究的工程意义,概述了圆锥滚子轴承的结构、发展方向、失效形式等方面的内容,总结了滚子轴承修形、疲劳寿命、温度场分析、胶合分析等方面的研究进展。第二章建立了圆锥滚子轴承接触应力计算模型及疲劳寿命模型,计算了在直母线和对数修形母线两种母线形式下,不同材料圆锥滚子与内滚道接触时的应力分布情况及疲劳寿命情况,并对圆锥滚子无偏斜、向小端偏斜及向大端偏斜三种情况时与滚道接触的应力分布情况和疲劳寿命也进行了分析。第三章建立了滚针轴承弹性接触模型,针对滚针轴承这一研究对象,通过最小二乘法拟合的方式,对Palmgren的弹性趋近量公式进行了修正,在此基础上计算了在滚针无偏和滚针偏斜两种情况下接触应力及疲劳寿命。第四章考虑了滚子轴承的摩擦功率、热量传递等问题,依据圆柱体热源和微凸体热源两种温度计算模型,求解了轴承内的热传导方程,对比了载荷、转速、热传导系数、滚子材料等参数对滚子及内外滚道温升的影响第五章建立了滚子轴承胶合的判断标准,计算了滚子及内外滚道在不同条件下的热膨胀量。第六章总结了本文完成的工作,提出了下一步工作方向。