在旋转机械中,滚动轴承是比较常用的核心零部件,它的技术水平和质量对工作主机的使用性能有很大的影响。随着工业的快速发展,对滚动轴承的性能提出了越来越高的要求,有数据表明,旋转机械中由轴承引起的故障比例占30%。对于一些大型低速重载轴承,比如轧机、风电机组中的大型轴承,润滑油中极易进入水分,并且由于载荷、速度的波动以及润滑剂性能的变化,特别容易发生擦伤,此时轴承的疲劳使用寿命会显著降低。目前有采用表面磷化处理的方式来防止轴承的擦伤,但是磷化处理对轴承疲劳寿命影响方面的相关研究比较少。有研究提出,对钢铁表面进行锰系磷化或锌系磷化处理,可以有效地降低接触表面的摩擦系数、防止磨损过程中摩擦副表面的咬合或擦伤、减小运动阻力和噪声。在SKF荷兰研发中心课题基金的支持下,本论文采用滚子-钢球接触疲劳寿命试验机对磷化滚子的疲劳寿命进行测试,分析并比较锰系磷化和锌系磷化对滚子疲劳寿命的影响,并探究含水润滑条件下锰系磷化对滚子疲劳寿命的影响。论文主要完成了以下工作:1)搜集并整理国内外学者在轴承擦伤、滚动接触疲劳寿命、轴承生产中磷化处理的应用以及水对接触疲劳寿命影响等方面的研究成果及相关理论,对现有的研究成果进行初步的总结。2)对磷化的分类、磷化膜的性能及磷化反应机理进行了介绍,分析了磷化工艺对磷化膜的影响。基于本课题的研究目的,选择锰系磷化和锌系磷化作为本文中被试件滚子的表面处理方式,并对磷化膜进行简要的评价与分析。3)介绍了自制的滚子-钢球接触疲劳寿命试验机,对试验机的润滑系统进行优化,并对该试验机的测控系统进行改进,实现试验过程中,实时数据的采集、记录与保存,以及滚子损坏程度的显示,同时对停机机制进行了优化,排除异常情况的干扰,实现智能停机功能。4)利用滚子-钢球接触疲劳寿命试验机完成纯油润滑条件下磷化滚子的疲劳寿命实验,以及含水润滑条件下锰系磷化滚子的疲劳寿命试验。通过光学显微镜和扫描电镜(SEM)分析滚子表面及剥落坑形貌,使用能量色散X射线光谱仪(EDS)对滚子磨痕表面成分进行分析。进而分析锰系磷化和锌系磷化对滚子疲劳寿命的影响机理。5)总结现阶段本文已完成的研究工作,并对未来更进一步的研究工作做了展望。