本课题以国家重大科技专项“高档数控机床滚动功能部件共性技术研发(2012ZX04002021)”为背景,针对滚珠丝杠副的寿命指标进行研究,对比国内外产品,找出寿命的影响因素。需要研制滚珠丝杠副寿命试验装置,设计试验方案,明确试验方法,同时完善试验数据的评估方法。首先分析了滚珠丝杠副寿命的失效模式和测量原理,根据测量原理对寿命试验进行分类,并提出试验需求。根据试验需求,明确试验装置的指标要求和测量参数,即设计的前提条件。在此基础上,对试验台进行总体方案设计,提出双向加载和外力加载两种方案,分别对每种加载方案进行特点分析,双向加载主要用于丝杠副磨损寿命与全寿命试验,外力加载主要用于加速寿命试验,同时提出试验装置的装配精度要求。分别针对两种加载装置的结构进行详细介绍,对于双向加载方案的介绍包括主要组成部件,对外力加载方案进行了详细的结构设计,包括驱动部件与加载部件的选型与校核、头架部件与尾架部件的结构设计与被测丝杠副的支承结构设计、工作台部件的结构设计、床身部件的结构设计以及对床身结构进行有限元分析优化。根据测量参数要求,对试验装置进行测控系统的搭建。测控系统的设计包括硬件设计和软件设计。硬件设计包括各组成模块的设计,将控制模块和采集模块与上位机之间取得联系。软件设计根据硬件的结构,运用Visual Basic语言对测控系统进行程序编制,并介绍了寿命试验软件的使用方法。在测控系统完成的基础上,研究加速寿命试验应力水平,分析了寿命试验前期准备、试验过程以及试验过程中的注意事项。同时参照滚动轴承寿命试验数据的处理方法,提出丝杠副寿命试验数据的初步分析和模型选择方法,研究图估法在加速疲劳寿命试验中的应用,并给出实例进行说明。