滚动轴承是当今旋转机械设备的主要基础部件,并且随着工业不断的高速发展进步,对于性能的需求也不断向着高转速、高精度、高刚度等方面飞速的发展,所以对轴承的性能也提出了更高的需求。轴承的力学特性及性能不仅仅是对主轴性能的影响至关重要,而且还对轴承以及主轴在研究设计等方面也是至关重要的,这些参数还受到轴承的结构尺寸、加工误差和工作条件等诸多因素的影响,进而会对轴承的服役寿命产生一定的影响。基于此,拟开展如下研究:本文阐述了球轴承的结构参数及力学特性等相关基础理论,如:Hertz弹性接触理论,球轴承的运动学,套圈控制理论等,并以此相关理论建立了角接触球轴承的力学模型,进而得到了轴承游隙和初始接触角之间的关系,球的载荷和接触变形之间的关系。通过利用Matlab编制了一套可以对力学模型进行数值求解的程序,分析了角接触球轴承的接触角、载荷分布和旋滚比在不同的载荷和不同转速下的变化规律。本文以高速图像技术、轨迹拟合技术和误差分离技术为基础,提出了一种在图像学基础之上的保持架运转稳定性的测量和评估的方法,相应的也搭建了一套保持架运转稳定性测量和评估的试验台。通过高速摄像机来获取位于保持架端面上预留标记点的运动图像,紧接着在利用专业的图像分析软件来对标记点的运动轨迹进行跟踪和输出,实现了对保持架运转稳定性的高精度非接触式测量。研究了保持架运转误差的组成成分和其产生的原因,还在频域内将保持架重复性运转误差和非重复性运转误差分离开,并以此为基础建立了保持架稳定性测量和评估方法。借助设计的测量试验系统,研究了在不同的轴向载荷和不同的主轴转速条件下的保持架运转稳定性情况,得出了相应的变化规律。轴承保持架运转稳定性也是影响轴承服役寿命的关键因素之一,所以开展保持架运转稳定性测量和评估的研究是十分重要的,对轴承在优化设计和寿命预测等方面具有重要的意义。