旋转机械的工况监测是系统维护和自动化生产的一个重要环节。滚动轴承作为重要的旋转机械支撑部件，同时也是造成机械损坏的主要原因之一。当滚动轴承存在缺陷时，轻则影响设备的稳定性和产品质量，重则带来灾难性的生产事故。因此，开展滚动轴承的故障诊断，尤其是阐明滚动轴承的故障机理具有重要的理论价值和实际意义。本文以含有单点缺陷的滚动轴承为研究对象，主要完成了以下研究内容：　　(1)轴承的动刚度直接影响轴承的振动特性，同时也是轴承动力学非线性的主要根源。但在故障诊断研究领域，关于动刚度对振动影响的研究则较少涉及。本文综合利用轴承的静力学分析和有限元仿真手段，研究滚动轴承在不同承载条件下，由滚动体公转引起的应力分布和刚度变化规律。进而，讨论不同位置的滚动体刚度随承载力的变化情况，并评估了动刚度对轴承运转平稳性的影响。　　(2)已有研究表明，轴承表面缺陷引起的振动多为轴承外圈的某阶谐振。为了衡量损伤尺度对于轴承模态的影响，本文建立了包含不同尺度裂纹的轴承外圈仿真模型，探讨了固有频率、模态位移、模态应变等参量随裂纹尺寸的变化规律，并分析了模态参数对缺陷尺寸的敏感程度。　　(3)根据滚动轴承的拟静力学分析，本文建立了不同时期、不同尺度缺陷对应的冲击脉冲分布规律，获得了轴承在缺陷激励下的振动响应特征。并建立了轴承附带轴承座的有限元模型，以定刚度的弹簧模拟外圈与轴承座之间的接触关系，仿真得到不同缺陷下的振动响应曲线，并完成了实验验证。　　(4)轴承内部在局部缺陷冲击下将产生能量的集中和释放，并以应力波的形式向外传播。本文通过轴承外圈+轴承座的有限元模型，获得了缺陷引起的应力波在结构中的传播特性，其中重点研究了结构约束对于应力波传播的影响以及界面处的衰减规律，最终从应力波传播的角度阐明了轴承最佳测振点的选择依据。　　(5)利用ABAQUS的显式求解器，初步实现了高速滚动轴承的非线性动力学分析，仿真获得了轴承在正常及单点缺陷激励下的动态特性。较之以往的研究，该模型及计算结果更接近实际情况。