轴承试验机是考核轴承性能、寿命等指标的专用设备，主轴部件是试验机的关键部件。目前轴承试验机还处于手工设计阶段，设计计算量大、效率低，特别是高速轴承试验机主轴的动态性能分析比较复杂，手工设计方法已不能很好地满足主轴部件的设计需求。本文以桥式轴承试验机为研究对象，研究试验机主轴部件的系列化设计方法;对主轴部件进行静力学分析、模态分析和动态特性分析;研发桥式轴承试验机主轴部件的设计分析软件。　　（1）根据桥式轴承试验机的特点，研究了其主轴转子系统的系列化设计方法；根据不同的试验轴承类型和试验工况，求解轴承的轴向载荷、径向载荷和预期寿命；对选择的陪试轴承类型，计算其额定动载荷，并依此选取陪试轴承；最后参考系列化的试验机底座数据，完成主轴的参数化设计。　　（2）在静力学和模态分析理论的基础上，结合转子动力学理论，分别建立了主轴转子系统静力学和动力学模型，研发了分析模块，实现了余弦分布载荷的加载和轴承单元的建立，解决了 ANSYS二次开发没有返回值的不足。该模块能够有效调用 ANSYS，自动完成参数化建模、网格划分、分析求解、生成云图等功能。　　（3）依据传递矩阵理论，建立了试验机主轴转子系统的动力学模型，并将轴承刚度、轴承内外圈与配合面的接触刚度、轴段剪切效应、回转效应和摆动惯性及主轴附加零件等因素加入到传递矩阵中；研究了主轴转子系统的临界转速、主振型、不平衡响应和动态刚度的求解算法；采用逐步扫描和“拟黄金分割法”自动切换的策略，进行了主轴转子系统的临界转速精确解搜索和主振型计算，并对关键结点进行不平衡响应分析和动刚度曲线求解。　　（4）以32008轴承试验机主轴为例进行设计、分析，并根据动态特性分析结果对主轴进行了优化设计；试验验证了优化结果,同时也验证了有限元和传递矩阵两个模型的有效性。　　应用结果表明：该软件界面友好、运行速度快，主轴设计模块调整设计参数灵活方便，可快速完成主轴设计；有限元和动态特性分析模块求解准确，完全可以满足桥式轴承试验机主轴部件的动力学设计要求。软件具有较好的实用价值。