滚动接触疲劳是滚动轴承的主要失效形式之一。球和滚道表面和次表面的应力和应变分布影响着轴承的疲劳寿命。而球和滚道之间摩擦力会极大地影响滚道的应力和应变分布。在滚动球轴承中,滚动体与滚道之间的运动包含滚动,旋转,滑动及陀螺运动。这些复杂的运动导致滚动体和滚道之间产生不同的摩擦力。为了提高轴承的耐久性,有必要弄清球和滚道之间的运动和摩擦力对滚动球轴承的疲劳寿命的影响。为此,本文基于点接触理论,结构疲劳理论,线弹性断裂力学研究了球和滚道接触运动对滚动轴承疲劳寿命的影响,主要研究内容和结论如下:首先,为了简化有限元方法的计算,基于Hertz接触理论建立了球-滚道接触的等效模型,真实模型中滚道是弯曲的,而等效模型中的滚道接触面是圆柱面。等效模型中的接触应力和真实模型的接触应力分布是一致的。同时两个模型中的滚道表面和次表面的应力分布是一致的。因此,等效模型可以代替真实模型用于实验及有限元仿真中。等效后的滚道更加简化,可以极大提高有限元仿真效率。本文关注的应力分量为最大Mises应力,最大Tresca应力,及最大正交剪应力。其次研究了球和滚道间的摩擦系数在0到0.3时,在各种运动下滚道的应力分布。当摩擦系数为0时,三种应力的最大值出现在次表面上,而随着摩擦系数的增加,最大Mises应力及最大Tresca应力越来越接近滚道表面,直至出现在表面上。基于不同的结构疲劳寿命算法,研究了摩擦系数为0、0.05、0.1和0.3时的滚道的疲劳裂纹萌生寿命。基于ISO 281-2007轴承疲劳寿命理论研究了滚道的疲劳寿命。结果表明,接触面上的摩擦力在一定程度上影响滚道的应力分布和裂纹萌生寿命,特别是球相对于滚道的自旋运动对滚道的应力分布和裂纹萌生寿命影响较大。裂纹萌生寿命比ISO 281-2007轴承疲劳寿命更为保守。因此,在重载和较高摩擦系数的情况下,不能忽略球-滚道接触间的摩擦力的影响。最后基于三维疲劳断裂软件FRANC3D研究了滚道的裂纹扩展寿命。基于最大剪应力准则计算裂纹的扩展角,基于Paris公式计算裂纹的扩展寿命。当摩擦系数为0时,萌生裂纹的角度为45o。在滚道的对称面上,裂纹相对于水平线首先以45o同时向上和向下扩展。然后以大约60o的方向向上扩展。以大约30o的方向向下扩展。有水平扩展的趋势。从裂纹萌生扩展到滚道表面的寿命为12912次。