大型滚动轴承的大尺寸带来了制造、安装、运行维护的一系列问题：缺少系统化的设计制造技术，设计和制造精度不易保证，热处理困难，润滑质量不易保障，安装精度不易控制，密封困等；在重载、偏载、变载等复杂工况的作用下，局部承载强度会显著增加且变化频繁；轴承温度场和润滑流场的不均匀还会进一步恶化轴承工作状态，导致过早出现局部磨损、损伤乃至失效。

滚动轴承寿命的定义可以划分为3个阶段：

1）疲劳寿命，指轴承在给定循环载荷条件下运行至发生疲劳剥落的时间，通常根据S-N曲线得到；

2）剩余疲劳寿命，指轴承在给定循环载荷条件下累积运行一段时间后继续在该条件下运行到剥落的时间；

3）故障剩余寿命，指轴承在实际工况下累积运行一段时间发生故障后继续运行至失效的时间。大型重载轴承的故障形式具有特殊性，很多情况下是由于故障导致寿命终止而不是常规的疲劳寿命问题，即故障剩余寿命指标更为重要。

典型故障模式

目前，工程中常见的风电机组转盘轴承失效模式主要有套圈断裂、保持架断裂、保持架磨损、密封圈漏脂等掘进机主轴承的故障主要有齿圈断裂、密封失效等

铁路货车轴承的故障形式主要有2类：

1）由于轴承受挤压以及摩擦载荷的周期性作用，滚道表层下方的组织出现疲劳并产生细微裂纹，随着微裂纹的逐渐扩展最终产生由内而外的剥落；

2）由于密封不良和润滑劣化导致的过热故障，约占总故障的72%，这是导致铁路货车轴承实际使用寿命缩短的关键原因，故障加剧时甚至会引发切轴等重大事故。

此外，滚道和滚动体表面的轴向裂纹和次表面的白蚀裂纹被认为是造成轴承过早失效的根本原因，风电齿轮箱轴承经常会出现此类故障，该方面的研究得到了轴承行业、工程技术界和学术界等多领域研究人员的高度重视。无论表现方式如何，轴承的早期失效总是遵循短板原则：当润滑不良或接触面不光滑时，接触表面为短板，轴承失效往往由表面磨损等引起；当润滑良好时，次表面为短板，轴承失效则往往由次表面处的材料缺陷或应力集中所引起。大尺寸轴承容易发生大的局部变形，导致严重磨损以及局部应力集中，进而导致轴承故障，发生提前失效。

轴承寿命研究现状

国外相关研究

国外对滚动轴承疲劳寿命的研究开始较早，特别是SKF，FAG和NSK等大型轴承企业及NASA等科研机构，已经形成了一套比较完善的理论。目前，常用的滚动轴承疲劳寿命理论有L-P寿命理论，I-H寿命理论，Zaretsky寿命理论。

国内相关研究

国内的相关研究主要是考虑不同因素对大型滚动轴承的疲劳寿命模型进行修正：基于统计学理论分析了大型滚动轴承的疲劳寿命及其可靠性，结果表明大型滚动轴承疲劳寿命服从三参数的韦布尔分布，为其寿命及可靠性评价提供理论指导；考虑轴承润滑和游隙变化，对轴承寿命计算理论进行了修正；引入了偏航、变桨轴承在轴向力、径向力和倾覆力矩共同作用下的影响，计算了考虑偏航、变桨轴承内、外圈疲劳寿命的轴承整体疲劳寿命；针对双列四点接触球轴承的受力特点，提出了考虑轴向载荷、径向载荷和倾覆力矩的轴承应力分布计算方法，基于L-P寿命理论计算了当量动载荷和额定动载荷下的轴承寿命。