滚珠丝杠副是数控机床中常用的高精度传动部件,其工作原理是借助滚珠将丝杠与螺母的滑动摩擦转化为滚动摩擦,因而具有传动效率高,同步性能好,易于实现高精度、高灵敏度传动的特点。随着数控机床不断向高速、高精度及重载的方向发展,对滚珠丝杠副的工作速度和承载能力也提出了更高的要求。然而,滚珠丝杠副在高速、重载工况下极易磨损和发热,这将导致其精度降低、可靠性下降,甚至严重影响其使用寿命。高速、重载工况下的磨损和发热问题,已经严重限制了滚珠丝杠副在该领域的进一步应用,因此,对滚珠丝杠副的磨损和发热机理深入地开展研究,显得尤为迫切。滚珠丝杠副的运动学特性、载荷分布情况以及弹流润滑状态对其磨损和发热起着决定性的作用。本课题从运动、受载及润滑三方面出发,针对现有理论的不足和局限性对其进行了进一步的完善,并深入探讨了滚珠丝杠副工作参数和结构参数对其运动与载荷特性以及润滑状态的影响。开展的主要研究工作如下:（1）根据运动学理论,对滚珠丝杠副的运动学特性进行了建模和分析。推导出了滚珠和丝杠、螺母的运动速度,计算了接触点处各表面的运动相对线速度,提出了以Frenet框架为参照的相对线速度来计算和衡量滚珠丝杠副滑滚比和卷吸速度的新方法。理论分析的结果证实了滚珠丝杠副在接触点处存在滑动,但滑动程度很小;丝杠侧和螺母侧接触点处的滑滚比和卷吸速度十分相近。（2）建立了考虑螺距误差的滚珠丝杠副载荷分布分析模型。首先对螺距误差进行建模,并根据误差的特点,对线性误差和周期误差中各参数对载荷分布的影响规律进行了讨论。结果表明,线性螺距误差会改变前后排滚珠的承载比例,使位于螺母两端的滚道会承受更大的接触载荷;周期螺距误差对最大接触载荷的影响程度几乎随误差的幅值线性增长;存在特殊频次的误差,其对载荷分布的影响几乎可以忽略不计。（3）针对不同型号的滚珠丝杠副,对比了结构型式对载荷分布的影响。分别对完整滚珠链、内循环、端盖式外循环和插管式外循环这四种常见的模型进行建模,确定了滚珠数和滚珠位置,并进一步对比了这四种模型的载荷分布差异。结果表明,插管式外循环因滚珠链存在缺口,导致其载荷分布不均较其他形式更为明显。（4）基于运动学和载荷分布的研究结果和乏油弹流润滑的基本理论,对滚珠丝杠副润滑情况进行了分析。比较了载荷分布对螺母内不同位置油膜形成情况的影响,探究了滚珠丝杠副结构参数对最小油膜厚度的影响规律,并进一步讨论了润滑参数变化对油膜厚度的影响特点,为进一步改善滚珠丝杠副的润滑状况提供了理论依据。