转子-轴承系统是航空发动机的最核心组成部分之一，其动力学振动特性对整机的工作性能和可靠程度影响巨大。而在转子-轴承系统中，由滚动轴承支承引起的非线性因素将直接作用在转子上，从而影响转子系统的振动表现，出现一系列线性理论无法解释的振动现象。为揭示转子-轴承系统非线性运动机理，保证系统安全高效工作，本文对转子-轴承系统的非线性振动特性进行了研究。　　文中首先将滚动轴承简化为质量-弹簧系统，运用拉格朗日能量法分别推导出圆柱滚子轴承及角接触球轴承的非线性动力学模型。然后以刚性转子-轴承系统为研究对象，结合所得滚动轴承非线性动力学模型建立了转子-轴承系统的非线性运动微分方程，并分别以SKFNU1013及7013CD轴承支承的转子系统为算例，运用龙格库塔算法对系统进行了数值分析，用分岔图、相图及庞加莱图分析了轴承径向间隙与转子转速对转子-轴承系统的非线性振动特性影响，说明了确定转子-轴承系统的轴承径向间隙与转子转速范围的方法。最后针对转子-轴承系统振动特性，设计了用于转子-轴承系统振动特性参数测试的测试系统，并基于该测试系统对转子-轴承系统进行试验研究，通过对比试验测试结果与本文理论计算结果验证了文中建立转子-轴承系统非线性动力学模型的正确性。