作为数控机床的关键功能部件,滚珠丝杠副在直线驱动过程中,具有振动小、噪声低、运行平稳和可靠性高的优点,能够满足数控加工较高的动态特性和随动性能要求。加工制造业高速化的发展,使得数控机床、加工中心等基础制造装备进给驱动速度不断提高,对滚珠丝杠副的速度特性提出了新的要求。滚珠丝杠副通过滚珠实现由转动到直线运动的转化的机械传动,机械传动过程较为复杂,在定位精度、驱动速度和加速度等方面有一定的物理极限,即滚珠在螺旋滚道和返向器中循环滚动的安全转速,用dN值表示,当丝杠转速超过临界dN值时,会带来运动平稳性变差,摩擦力矩急剧增大、振动、噪声和由于摩擦引起的温升等问题。为适应高速切削加工的要求,如何进一步提高dN值,改善滚珠丝杠副的动力学性能成为制约滚珠丝杠副发展的关键。本文应用接触理论、动力学理论以及ADAMS仿真软件,通过动力学仿真和实验分析,研究滚珠在工作滚道和返向器中的受力和运动特性以及滚珠丝杠副的动力学性能影响因素,研究内容主要包括：1)应用Hertz接触理论,分析了滚珠在螺旋滚道中的接触应力分布及接触变形,并探讨了接触变形对滚珠丝杠副实际接触角的影响,最后讨论了多体动力学仿真ADAMS接触模型和滚珠实际接触的差异。2)应用动力学理论,分析了滚珠在工作轨道中的运动特性,探讨各结构参数对滚珠楔紧效应和滑移运动的影响,最后建立的滚珠丝杠副的动力学仿真模型。3)应用多体动力学仿真ADAMS,研究滚珠丝杠副摩擦力矩的组成,建立了滚珠丝杠副的柔顺性评估比较方法,分析了螺旋滚道截型参数、滚道制造误差以及返向器安装误差对滚珠丝杠副动力学性能的影响。4)考虑滚珠丝杠副与滚动轴承的差异,建立了滚珠丝杠副传动效率的数学模型,讨论了滚珠丝杠副接触角、螺旋升角和当量摩擦系数对传动效率的影响。然后通过振动特性分析,研究滚珠丝杠副的磨损对滚珠丝杠副动力学性能的影响,为故障诊断提供依据。