在隧道和地下工程施工中,全断面岩石隧道掘进机(TBM)具有自动化程度高、安全高效和在超长隧道中连续作业的特点,代表了当代隧道掘进技术的发展方向。在TBM施工中,主要的破岩工具是盘形滚刀。通过大量工程施工实践的证明,刀具损坏严重是影响掘进效率的最重要因素。而在刀具损坏中,滚刀轴承的损坏又是其最常见的损坏形式。本文首先对盘形滚刀的结构及破岩机理进行简单的介绍,然后利用科罗拉多矿业学院滚刀受力的力学公式对滚刀轴承进行基本的性能分析。在此基础上,我对滚刀轴承进行一个由内到外的结构优化设计。首先利用数据优化软件对滚刀轴承内部结构主参数进行优化。选取轴承的基本额定动载荷作为优化目标,利用已有的约束条件对其主参数进行优化；然后在加载的情况下对滚刀轴承滚子两端不同的圆弧度和凸度量进行分析,得到不同载荷下滚子最优的圆弧度和凸度量,为滚刀轴承的设计提供了一定依据；最后利用Ansys Workbench软件,分析滚刀轴承内外圈安装过盈量对其初始游隙的影响,并在此基础上得到了工作游隙对滚刀轴承摩擦力矩与寿命的影响,为滚刀轴承的在设计游隙和装配时提供一定参考和帮助。