行星滚柱丝杠作为将旋转运动转换为直线运动的传动机构,有着传动精度高、承载能力强、运行速度高和效率高等优点,其综合性能非常优越,目前已经逐步运用到航空航天、数控机床、医疗器械、武器装备等一些综合性能要求较高的场合。目前国内对行星滚柱丝杠的研制还处于起步阶段,与国外产品的性能还有一定的差距。本文从行星滚柱丝杠的运行原理出发,基于其行星运动和螺旋传动组合的运动方式,分析了构件之间的角速度关系,以及螺纹旋向和头数的关系,并求出导程公式;然后根据分析结果进行整体结构设计,并基于螺旋曲面啮合模型求解螺纹啮合位置和干涉量,通过调整螺纹参数进行干涉消除,实现螺纹副的无侧隙啮合设计。基于赫兹接触理论公式进行螺纹接触计算,根据Mises屈服准则求解螺纹接触进入塑性的临界载荷与变形,根据螺纹载荷分布模型计算达到临界载荷时行星滚柱丝杠承受的静载荷,并求解塑性变形达到滚柱牙型轮廓直径万分之一时行星滚柱丝杠承受的静载荷。基于ANSYS Workbench软件进行有限元分析,验证了螺纹接触模型以及载荷分布模型的正确性;基于Adams软件进行动力学仿真分析,验证运行原理分析以及结构设计的正确性,并仿真螺纹接触啮合力以及齿轮接触啮合力;基于ANSYS Workbench软件进行模态分析,得到行星滚柱丝杠前六阶固有频率和主振型。最后制作出行星滚柱丝杠的所有零件,并组装成样件。设计了行星滚柱丝杠载荷试验装置,给出部分设备的选型和部分零部件的校核,为后面行星滚柱丝杠性能试验的开展提供参考。