矿用挖掘机主要用于露天矿的采掘、剥离作业。伴随露天矿向集中化、大型化方向发展,对矿用挖掘机的需求也逐渐增长。矿用挖掘机回转支承装置是挖掘机的重要组成部分,其工作频繁且受力复杂。其可靠性对挖掘机的性能和质量具有重要影响。目前,国内外对通用回转支承的研究很多,而且已经日趋成熟。但是大中型矿用挖掘机的回转支承由挖掘机的生产厂家自行研发,因此对这种大中型矿用挖掘机的回转支承滚子-滚道接触特性研究是非常有必要的。本文从圆锥滚子回转支承的实际应用角度出发,对回转支承的结构特点、承载情况及滚子-滚道接触情况进行了较为深入的研究。主要包括以下内容：(1)根据55m3矿用挖掘机本身的结构以及工作状态分析回转支承的最大受力情况,计算出其回转支承装置中滚子的最大受力值。然后利用Hertz线接触理论,对实心滚子-滚道进行接触应力计算,可以得出随滚子半径的增大接触应力逐渐减小并且随滚子数量的增大接触应力逐渐增大的结论。(2)利用有限元对滚子-滚道进行接触分析。研究表明：圆锥滚子中间部分由小端至大端接触应力逐渐减小、等效应力逐渐增大,并且均在滚子两端出现明显的应力集中现象,圆锥滚子在回转支承轴向的位移逐渐增大且在滚子两端增加幅度比较大。另外,接触应力的最大值出现在滚子表面而等效应力的最大值出现在滚子的亚表面。(3)对不同空心度下滚子-滚道进行接触特性研究。研究表明：接触应力的应力集中不是始终存在的,空心度在0.4～0.5时,应力集中现象几乎不存在；等效应力的应力集中现象始终存在且最大等效应力始终出现在滚子的亚表面；圆锥滚子沿回转支承轴向的位移随空心度增大逐渐增大且在空心度大于0.5时增大很快。(4)在保证回转支承上、下滚道几何参数(滚道倾斜角除外)不变的基础上,研究了圆锥滚子的数量与圆锥滚子半径的关系,计算出不同滚子数量下的圆锥滚子的几何参数并建立有限元模型。对上述模型进行有限元分析结果表明：滚子数量的增大对滚子-滚道初始接触线上的接触应力以及回转支承轴向的位移影响不大,但可以减小等效应力。(5)利用上述分析结果,以滚子-滚道接触应力的合理分布与等效应力的最小为优化目标对圆锥滚子回转支承进行优化,并比较优化前后的接触应力、等效应力的变化趋势。