在当今的隧道施工中,盾构机的使用越来越常见,为了保证隧道施工的可靠性、安全性,必须使盾构机稳定正常地工作。作为盾构机最为关键的部件,主轴承运转的可靠性就显得十分重要。盾构机主轴承大多是三排圆柱滚子回转支承,其结构和载荷复杂,整体尺寸较大,滚子较多。在承受轴向力、径向力和倾覆力矩的作用下,在滚子滚道接触区域容易产生较大的接触应力和变形,严重影响到主轴承的正常运转。故研究主轴承的承载能力及其使用寿命是非常有价值的。利用盾构机掘进过程中采集到的大量动态数据,对盾构机主轴承的寿命进行分析与研究,从而发挥出盾构机最大的经济效益,提高隧道建设水平。以福州轨道交通1号线隧道施工盾构机为研究对象,在淤泥、粉质黏土、中砂、细沙等地质条件下,深入分析了盾构机受力情况和主轴承的载荷分布,计算得到了三排滚子每一个滚子的载荷大小和每排滚子载荷的分布规律。应用滚动轴承接触理论,分别计算三排滚子的接触应力和变形情况,然后运用ANSYS有限元分析软件对滚子滚道接触模型进行仿真,结果与理论基本相符,验证了理论计算的正确性。鉴于盾构机主轴承结构和载荷的特殊性,根据滚动轴承寿命理论和Palmgren-Miner法则,提出了一套盾构机主轴承在复合工况下工作的疲劳寿命的计算方法。通过盾构机的掘进参数、地质参数及盾构机结构参数,得出了该主轴承在复合工况下的疲劳寿命。为了进一步研究主轴承寿命的影响因素,分别从滚子数量、滚子直径、滚道节圆直径及滚子滚道接触长度4种情况计算,得到了主轴承寿命的变化规律。根据主轴承最小寿命10000h,结合推力滚子轴承的寿命计算方法,反推出了盾构机最大推力,并与盾构机额定推力比较,基本满足。基于盾构机的掘进参数,分析盾构机主轴承的承载能力和疲劳寿命,为盾构机的设计优化和工作可靠性研究提供了一定的参考意义。