滚动轴承是机械行业中应用最为广泛的旋转部件之一,在工作时既是运动连接件,又是载荷支撑件,运动和受力状态较为复杂。引起轴承失效的各种原因均与轴承接触有关,为了研究轴承破坏的力学机理、优化轴承设计、提高轴承使用寿命,对轴承进行接触分析显得十分有必要。本文通过编写MATLAB程序,并结合LS-DYNA前后处理器的特点,建立一种在任意高副接触的两物体接触区建立局部模型的方法,将局部模型建模过程模块化,使建模过程简单高效。该方法不仅适用范围广,还具有仿真精度高、计算机求解时间短的优势。以两球体三维点接触为算例,将局部模型建模方法应用于两球体三维点接触仿真,接触半径误差仅为3.5%,仿真结果与赫兹理论解基本一致,验证了局部模型建模方法的合理性。将局部模型建模方法应用于承载最大的滚珠与外滚道的静态接触仿真,与网格过渡建模方法对比,验证了局部模型在仿真精度和计算效率上的优势。将仿真解与赫兹解对比,发现赫兹理论求解得到的滚珠和外滚道的接触应力和变形误差较大,说明由于协调接触导致不满足赫兹理论假设时,采用经典赫兹理论作为轴承设计分析的理论依据存在较大的误差。结合轴向和圆周截面等效应力的分布和大小,发现滚珠与外滚道最大等效应力均超出材料的屈服极限,其表面会出现一定的塑形变形,可根据最大等效应力所在等值面的最大深度,为选取滚珠和外滚道表面硬化深度提供依据。将局部模型建模方法应用于承载最大的滚珠与外滚道动态接触仿真,对比动态和静态下的接触压力和变形,发现动态下接触椭圆内出现了沿滚动方向和轴向力方向分布的应力斑,并且在接触椭圆前后出现了前后接触区。动态下沿滚动方向的接触椭圆短半轴比静态时增大9.3%,而垂直于滚动方向的接触椭圆长轴变化不大。同时,动态时由于离心力和摩擦力的作用,最大接触压力和弹性趋近量也比静态时分别增大了2.3%和3.4%。对动态和静态下等效应力分布进行了对比,发现由于摩擦力的作用,轴向截面内的等效应力分布沿滚动方向偏移了2.6度。动态下由于离心力和摩擦力的作用,比静态时,最大等效应力、增大4.7%,最大等效应力深度增大5.0%,滚珠和滚道最大等效应力等值面最大深度分别增大4.7%和10.5%。以上分析结论,可为提高球轴承承载能力和使用寿命以及球轴承的热处理工艺设计等提供指导,具有较高的工程应用价值。