连杆小头轴承是内燃机轴承中运动工况和承载特性最为复杂,润滑状态最为恶劣的轴承,在内燃机工作过程中最易发生故障和失效,在高功率密度柴油机中更是如此。实践证明连杆小头轴承结构变形匹配和润滑匹配的不协调是造成其失效的重要原因,因此开展连杆小头轴承在恶劣工况下的结构匹配特性研究是非常重要和迫切的。本文以某高功率密度柴油机连杆小头轴承作为研究对象,基于热弹塑性力学和响应面法开展了不同结构参数对轴承变形匹配特性的影响研究,同时结合弹流润滑动力学模型研究了衬套型线对变形匹配特性和润滑匹配特性的影响。主要研究内容如下:1)分析了连杆小头轴承的工况,建立了考虑衬套弹塑性变形和轴承整体温度场的有限元分析模型,对连杆小头轴承的结构变形匹配特性进行了分析,确定了合理的评价指标。同时针对内燃机工作过程中存在的轴承润滑油膜,设计了6种考虑油膜作用的载荷施加方式,开展活塞销座轴承油膜作用和连杆小头轴承油膜作用对连杆小头轴承结构变形匹配特性的影响研究。2)运用响应面设计方法,以连杆小头下承压圆偏心距、衬套厚度、活塞销内径作为试验因子,以最大接触压力、衬套最大压应力、匹配接触压力作为响应变量,得到响应变量与试验因子之间的明确关系式,分析了试验因子对响应变量的影响敏感度,根据结构变形匹配的协调性确定最优设计方案。3)建立连杆小头轴承的弹流润滑动力学模型,综合考虑三种衬套型线(抛物型线、锥度型线、双曲型线)对连杆小头轴承结构润滑匹配特性(最小油膜厚度和峰值油膜压力)和变形匹配特性的影响研究,为连杆小头轴承的结构匹配协调确定合理的型线。