轴箱轴承是高速机车的重要组成部件之一,其承载着车身重量并实现轮对的高速运行。轴箱轴承的温度是列车运行过程中的重要监控参数,轴承温度是否正常关系到行车安全;润滑脂的状态影响着轴箱轴承的摩擦性能。以往研究轴箱轴承温度分布主要采用理论研究方法和试验法,传统的理论方法没有完全考虑轴箱轴承的结构和实际工况;试验法由于成本过高不便于分析轴承工况参数对温度场的影响。本文根据铁路轴箱轴承的实际工况,分析双列圆柱滚子轴承的温度分布及润滑脂劣化产生的有机挥发物的挥发特性,旨在为轴箱轴承的工程优化设计及铁路监控提供技术支持,为未来超高速列车在线监控提供新方法。本文针对承载方式特殊的高速机车轴箱轴承,基于摩擦、润滑及接触的理论对轴箱轴承三大件及润滑脂之间的相互作用力进行分析,为研究轴箱轴承摩擦生热奠定基础。采用局部法对轴箱轴承建立摩擦功率损耗计算模型,在此基础上,建立轴箱轴承传热模型。采用有限元法,研究轴承工况对轴箱轴承温度场分布的影响。研究润滑脂机械、化学劣化机理,对润滑脂劣化过程中的特征物进行探索。针对润滑脂劣化特征,利用有机气体传感器开发润滑脂劣化监测系统,研究润滑脂劣化过程中有机气体挥发规律。对轴箱轴承进行摩擦功耗损失分析,计算轴承导热系数,建立轴箱轴承温度场数值模型,研究不同工况下轴箱轴承温度场的变化,并在此基础上研究润滑脂劣化特性。研究结果表明:1.轴承温度场分布的仿真和试验测试结果基本一致,最大误差在10%以内。该数值模拟方法能够适用于轴箱轴承温度场分析;2.由于列车的二级悬挂系统,轴箱轴承温度场为上高下低的分布形式。在径向载荷下,外圈的圆周温度与方位角有关:方位角越小,温度越高,同时轴承外圈温度也会随轴承所受载荷、转速的增大而升高;3.对某牌号轴箱轴承润滑脂进行基础分析,并找到其劣化特征物为壬醛;润滑脂劣化过程中有机气体的挥发浓度随着轴承摩擦力矩波动而波动;在现有的监测手段下,有机气体的挥发浓度变化相比于轴承温度的变化能更明显地反映轴承摩擦力矩的变化。