在航空、航天和国防等领域，滚动轴承经常工作在高频脉动载荷的工况下。在脉动载荷作用下，滚动轴承的摩擦副会发生疲劳损伤累积，损伤累积达到一定程度时，轴承就会疲劳失效，且轴承的失效形式复杂。现有的寿命计算公式通过对脉动载荷进行等效处理，得到轴承的疲劳寿命，没有考虑载荷变化过程中的波动效应。本文结合一种新的疲劳损伤累积模型，对现有的滚动轴承寿命预测模型进行修正，并研究了不同因素对轴承疲劳寿命的影响。首先，本文基于现有的拟动力学软件计算了三种脉动载荷（方波载荷、正弦波载荷、锯齿波载荷）下滚动轴承内部的力学特性。得到的结论是在脉动载荷作用下，接触载荷、接触角、接触应力、最小油膜厚度等参量均随外载荷呈周期性的变化，得到了接触载荷和接触角的表达式，可作为后续轴承的疲劳寿命计算的基础；然后，结合了考虑载荷次序效应的疲劳损伤累积模型和材料疲劳极限应力，对传统的轴承疲劳寿命模型进行了修正，得到了脉动载荷作用下轴承疲劳寿命的修正模型。通过Matlab编写寿命计算程序，对比了修正寿命模型和等效载荷计算法下载荷类型、载荷均值、载荷频率、载荷振幅和转速对轴承的疲劳寿命的影响。结果表明：修正寿命考虑了载荷的波动效应，可以全面反映各因素的影响程度。最后，搭建了滚动轴承的高频动态疲劳试验平台，完善了滚动轴承的状态监控系统。根据试验系统各项指标，实现了对轴承运转状态的实时监控。设计并进行了正弦波载荷作用下深沟球轴承6205的疲劳失效试验，由试验结果可知，在轴承发生失效时，频率偏移量增大，温度快速上升，动态电流减小，载荷均值和振幅出现失稳现象。同时，通过SEM对失效轴承的接触副进行了微观形貌分析。可以看出轴承发生了初始疲劳，证明了高频动态疲劳试验机可以实现滚动轴承疲劳失效试验。