弹性复合圆柱滚子轴承是一种原创性的新型滚动轴承,该轴承通过创新轴承组件的结构,达到改善滚动体的受力状况、提高轴承的承载能力和疲劳寿命的目的。前者,弹性复合圆柱滚子轴承的发明者及其研究团队对该轴承的组成原理、结构设计、制造工艺、接触特性和初步工程应用等进行了研究,取得了系列成果。为全面研究该轴承的基础理论,在国家自然科学基金和湖南省自然科学基金的资助下,本文对弹性复合圆柱滚子轴承的动态特性进行了深入研究,主要研究内容包括:第一,基于填充度的弹性复合圆柱滚子轴承及其滚动体的模态特性分析。研究了实心圆柱滚子轴承、弹性复合圆柱滚子轴承及两轴承相应滚动体的结构参数对各阶模态固有频率及振型的影响规律。结果表明,随着填充度的增加各轴承及滚动体的各阶的固有频率依次减小;各轴承的振型主要表现为内圈的弯曲和扭转变形。第二,研究了实心圆柱滚动体和弹性复合圆柱滚动体在冲击载荷作用下的动态响应。根据各滚动体模态分析结果确定采样频率,利用卸载后滚动体节点位移自由衰减的特征,讨论了外载荷、填充度对滚动体结构阻尼的影响。结果表明,由于结构阻尼的存在,在加载阶段和卸载阶段,各滚动体节点位移绕着平衡位置衰减振荡,并逐渐趋于一稳定值,滚动体在加载阶段的平衡位置随滚动体的填充度变化而变化;通过结构设计可改变滚动体阻尼比,阻尼比随着填充度增大而减小。第三,对弹性复合圆柱滚子轴承进行了谐响应分析。采用模态叠加法,通过建立实心圆柱滚子轴承和填充度为40%、50%、65%的弹性复合圆柱滚子轴承有限元模型,对比分析各轴承组件同一节点在简谐激励载荷下的位移、应力响应。结果表明,使保持架、滚动体及内圈节点位移和应力达到峰值的激励频率与各轴承的第五阶模态和第六阶模态的固有频率接近。第四,基于显式动力学理论,对比分析了在特定工况下实心圆柱滚子轴承和不同结构参数的弹性复合圆柱滚子轴承组件的动态等效应力变化特点、运动规律及振动特性。结果表明,弹性复合圆柱滚子轴承的结构设计改善了轴承组件间的动态应力状况;合理选择弹性复合圆柱滚子轴承滚动体的填充度能够达到减振效果。第五,完成了弹性复合圆柱滚子轴承进行了振动位移试验。运用滚动轴承综合试验台,对弹性复合圆柱滚子轴承进行了振动位移试验,轴承的径向振动试验数据和有限元计算结果相对误差在11%之内,验证了有限元模型的正确性。本文对弹性复合圆柱滚子轴承动态特性的研究,丰富了该轴承的基础理论,进一步为该轴承的结构优化设计、故障诊断和工程应用提供理论参考。