随着特种设备的特种需求,对机械零部件的需求需要精细化的设计和生产,作为机械行业重要部分的回转支承更是如此。回转支承是通过滚动体、内外圈连接并支撑机械部件,因此对回转支承的研究离不开接触问题,特别是对滚道上的承载能力的研究,直接影响到回转支承的使用寿命。对非标准回转支承的设计需要在满足使用条件下对它进行理论验证并通过实验寻找最佳工作环境在工程应用中有着重要意义。本文以非标准交叉圆柱滚子回转支承为研究对象通过赫兹接触理论分析滚子及滚道承载;利用回转支承承载曲线结合理论公式计算理论寿命;利用Romax软件单轴分析系统了回转支承在不同轴向加载、径向工作游隙、工作温度下对滚道及滚动体受载、滚道接触应力以及回转支承寿命的影响。并利用内外圈相对位移、回转支承刚度以及油膜厚度分析寿命变化原因。本文工作内容和结论如下:(1)结合国内外的研究现状对回转支承的接触问题以及利用有限分析方式进行全面介绍。利用赫兹接触理论对回转支承在轴向加载以及倾覆力矩的作用下滚动体以及滚道受载进行分析,利用相关公式对回转支承承载以及受力形式进行简化。(2)利用回转支承承载曲线结合非标准回转支承的尺寸参数在要求条件下计算得到静载荷安全系数及理论使用寿命,验证回转支承的设计满足使用要求。(3)利用Romax软件结合详细参数建立单轴分析模型,对非标准回转支承在不同轴向加载下在满足回转支承使用寿命的前提下得到最大承载约为27.8T。实验数据表明随着轴向加载的增大:滚动体及滚道面承载增大,但增大的趋势变缓、滚道面接触应力增大,且最大接触应力分布区域增大、使用寿命逐渐减小,但减小的趋势变缓,内外圈相对位移量逐渐增加、回转支承刚度整体增加、最小油膜厚度逐渐减小。(4)研究了不同径向工作游隙对滚动体及滚道面承载、滚道面接触应力的数值大小及分布方式、使用寿命的影响。实验数据表明回转支承选用的最佳工作游隙范围为-0.01~0mm,在此范围内随着游隙的增加:接触应力趋于稳定,回转支承寿命趋于稳定,内外圈相对位移增加、回转支承刚度线性增加、最小油膜厚度稳定在1.483μm。(5)探讨了不同温度对回转支承的影响,并详细研究了7253航空润滑脂的影响形式。在回转支承使用温度为-40℃~120℃时都能满足使用条件,对回转支承起到润滑的作用,当温度大于120℃时回转支承的寿命随着温度的升高逐渐减小。并通过对油膜厚度的分析揭示寿命降低的原因,发现当油膜厚度低于0.2044μm时,不满足滚动体与滚道面间的润滑使用条件。