滚动直线导轨副主要由导轨、滑块、滚珠及其附件组成,由于存在大量的滚动接触结合部,在支撑方向静载荷及动载荷作用下,其会发生复杂的力学行为,直接影响着数控机床的加工精度和加工效率。获得滚动直线导轨副静力学及动力学参数的变化规律,对于其结构设计以及数控机床部件或整机系统力学性能分析都有重要的意义。首先,本文从滚动结合部接触特性出发,在充分考虑滚动直线导轨副实际结构形式的基础上,分别采用解析及有限元两种手段,较为系统地研究了滚动直线导轨副静力学建模方法并用实验进行了验证。依据Hertzian接触理论,进行了滚动直线导轨副静力学解析建模研究,基于实验对所创建的解析模型进行了修正,获得了较为精准的修正解析模型。在考虑滚动结合部接触特性的基础上,研究了滚动直线导轨副精细有限元建模,提出应用滚动直线导轨副组件有限元模型来代替整体有限元模型进行静力学分析的方法,显著提高了考虑接触的滚动直线导轨副静力学分析的效率。应用所创建的修正解析模型及组件有限元模型分析了静载荷、预紧力及几何参数对单个滚珠受力情况和滚动直线导轨副静力学特性的影响规律。滚动直线导轨副静力学模型的建立为后续创建滚动直线导轨副精细动力学分析模型提供参考。其次,本文围绕滚动直线导轨副支撑方向的动力学特性,研究了滚动直线导轨副解析建模方法及精细有限元建模方法。应用弹簧阻尼器对滚珠与沟槽之间的接触特性进行模拟,在滚动直线导轨副静力学建模的基础上,获得上、下排弹簧的刚度。在充分考虑滚动直线导轨副结构形式以及滚珠分布的基础上,利用Lagrange方程建立了滚动直线导轨副支撑方向解析模型,应用有限元软件建立了精细动力学有限元分析模型,并进行对比验证,充分说明滚动直线导轨副解析及有限元动力学模型的正确性。应用所创建的模型分析了静载荷、预紧力及几何参数对滚动直线导轨副固有特性的影响及动载荷对滚动直线导轨副动力学响应的影响规律,为滚动直线导轨副的工程应用提供借鉴。最后,将研究获得的滚动直线导轨副建模方法应用到某数控机床工作台的动力学特性分析中,与工程方法进行对比,并应用实验对分析结果进行验证,充分说明滚动直线导轨副动力学建模的正确性与合理性及考虑滚珠与沟槽接触特性对于分析含滚动直线导轨副部件的动力学特性的重要性与必要性。