轮毂轴承作为汽车平稳运行的重要零部件之一,其性能的优良也直接关系到汽车运行的舒适性与安全性,因此对汽车轮毂轴承的力学性能及疲劳寿命进行研究分析对轴承的开发具有非常重要的意义。本文首先运用动力学仿真软件建立了轿车的整车模型,同时为了更好的模拟真实路面工况,运用仿真手段建立了三维随机路面模型作为整车模拟仿真的输入激励。在此基础上研究分析了整车模型在不同车速、不同路面等级及两者共同作用下对于轮毂轴承载荷的影响,并获取了相应工况下轮毂轴承处的载荷-时间历程,为后续的轮毂轴承有限元分析及疲劳寿命的估算提供载荷依据。其次,根据第三代轮毂轴承的结构特点,对其结构进行了简化处理,建立了轮毂轴承的有限元模型,并进行了静力学分析,获取了轴承的接触应力分布云图及确定了轴承的危险部位。在静力学分析结果的基础上结合所得的载荷-时间历程,对轴承进行了疲劳寿命估算。同时运用仿真手段设计了轴承结构参数及载荷四因素三水平下对轴承疲劳寿命影响的正交试验,考虑到试验周期及成本等条件因素限制,对其中一种情形进行了疲劳寿命台架试验,对比两者结果,验证了有限元仿真结果的正确性。最后,结合轴承正交设计试验所得的仿真寿命数据,研究分析了灰色系统理论在轴承寿命数据处理及预测中的应用,基于建立的原始GM(1,1)模型预测精度较差这一问题,在对数据进行预处理的基础上提出了依靠因子变量来纠正主行为变量的GM(1,N)模型,预测结果表明该模型能够有效提高精度。基于残差修正的灰色GM(1,N)模型则是在灰色GM(1,N)模型基础上进行残差修正来得到预测结果,结果表明在试验验证缺乏的情形下利用残差修正的GM(1,N)模型能够为轴承寿命数据变化趋势预测提供参考依据,在实际过程中可以实现缩短试验时间及节约成本的目的。