圆锥滚子轴承属于滚动轴承的一种,具有刚性好、承载能力大、可高速运转以及能承受多方向负载等优点,广泛应用在重型器械、铁路运输、航空等领域,其性能的好坏直接影响着机械系统的工作性能和工作效率。在实际工作过程中,轴承是极易发生疲劳破坏的部件,若发生故障则会导致整个机械系统的失效,造成严重的损失。因此对圆锥滚子轴承的动力学特性和疲劳寿命进行仿真研究有着非常重要的意义。本文以圆锥滚子轴承30207为研究对象,对其结构形式和相关力学特性进行了分析,得到了滚子外滚道接触载荷、内滚道接触载荷以及大挡边接触载荷之间的关系,获得了较为准确的外滚道接触刚度系数的计算公式;分别对三种不同游隙情况下的外滚道接触载荷分布进行了分析计算,得出了轴向游隙与轴承载荷分布之间的关系。利用Hertz接触理论与有限长弹性体接触相结合的理论计算方法,得到滚子与内、外滚道的接触应力分布;使用ANSYS Workbench有限元分析软件对轴承模型进行静力学分析,得到圆锥滚子轴承内部各元件的接触应力云图;同时将有跟元分析结果与Hertz理论计算结果进行比较并验证其有效性。根据圆锥滚子轴承的静力学分析结果、疲劳寿命理论和GCr15材料的S-N曲线对轴承进行了疲劳寿命仿真分析,得到了轴承的寿命云图和安全系数云图,确定了轴承易发生疲劳损伤的位置和其疲劳寿命值,同时研究了轴向游隙和径向载荷对于轴承疲劳寿命的影响规律。使用ANSYS Workbench瞬态分析模块对圆锥滚子轴承进行了动态特性分析,获得了轴承内部各元件的速度和应力云图,以及关键节点位移、速度和应力-时间历程曲线;同时分析了三种工况下的圆锥滚子轴承内部各元件的接触应力,获得了正常和故障情况下的轴承关键节点的应力与加速度的时间历程曲线。