轴承广泛地应用于各行各业,其性能的好坏直接关系到整个装备的使用寿命的长短。随着现代工业和科学技术的发展,对于轴承的高可靠性、高精度、承载能力、动态性能、高速高温和轻量化、小型化、组合化等提出了愈来愈高的要求。滚动轴承结构虽然简单,但其设计和制造过程却十分复杂,掌握轴承的设计原理与制造工艺,才能生产出满足人们需求的轴承以及相关装备。本文基于一种金属材料强化研磨高性能加工技术,用这种技术方法处理轴承滚道表面,使之产生残余应力,研究残余应力的产生与分布,并通过寿命试验来说明这种加工方法对于轴承寿命的影响。本文首先通过理论分析,结合Hertz理论给出了残余应力的预测模型,对6组不同强化研磨加工时间下的试样进行金相分析,推导出了强化研磨时间与强化层厚度的关系。通过SEM分析,对强化层进行了分区,解释了强化研磨产生残余应力的实质原因。通过有限元方法,求解出了在某一载荷之下轴承位移、等效应变、等效应力和接触压力的数值,分析了残余应力对接触应力及裂纹的影响,不同径向载荷下轴承的疲劳寿命,并与赫兹解进行了比较,结果表明:赫兹理论解比仿真解大,随着径向载荷的增大,轴承的外圈与内圈的接触应力也相应地增大,外圈的接触应力总是比内圈的接触应力要小,外圈的寿命始终要大于内圈寿命,残余应力对轴承的接触应力基本无影响,残余压应力对裂纹的生长有抑制作用。然后对强化研磨残余应力场进行检测,并对对应力释放造成的影响通过弹性理论的计算加以修正,得到残余应力在深度方向的分布关系。分布关系表明强化研磨工艺喷射比较均匀,随着测量深度地增加,残余应力值随之增加。在30μm深度以上,残余压应力衰减很快,在120μm深度左右,基本上没有残余应力,在150μm~180μm之间,残余应力会由压应力转变为拉应力。由于测量值与修正值相差始终小于0.15%,说明应力释放造成影响可以忽略。最后进行了轴承的寿命试验,分析了试验过程轴承温度,径向游隙,振动的变化情况。