滚动轴承是一种常见的广泛应用于各种场合的旋转零部件。角接触球轴承是一种典型的滚动轴承,可承受复合载荷,广泛应用于机床主轴、高频马达等场合。其在高速工况下,滚动体的离心力会急剧增大,使其产生“外抛”现象,导致轴承中径扩大引起内外接触角变化,影响轴承的载荷-位移特性,进而影响整个系统的动态特性。同时,高速工况也会导致滚动体陀螺力矩的急剧增大,陀螺力矩的作用使滚动体产生不同于公转和自转的旋转趋势,若滚动体与滚道之间的摩擦力不能够阻止此陀螺力矩则会产生陀螺旋转,陀螺旋转使滚动体相对滚道产生滑动,加剧摩擦发热,从而影响轴承的疲劳寿命。轴承运转时各种复杂因素导致打滑、磨损、发热等现象发生,影响轴承各部件间的运动和力学性能,从而引发失效,影响整个机械系统的稳定性,因此对高速滚动轴承的设计和分析提出了更高的要求,不但要求实现对高速工况下轴承动态特性的有效预测,而且要求能够分析影响轴承动态性能的各种因素。对于低转速应用场合,轴承的动态特性一般不显著,通常采用静力学方法分析,对于高转速应用场合,轴承的动态特性对轴承的疲劳寿命、润滑特性、刚度特性、内部载荷分布规律以及轴承—转子系统动力学特性有着直接的影响。因此,本文运用拟动力学方法对高速角接触球轴承进行建模分析,对分析高速角接触球轴承的应用有着重要意义。主要的研究内容及成果如下:(1)通过对角接触球轴承进行几何学分析,得出各个部件的运动状态以及根据运动状态建立三个坐标系,随后对赫兹接触理论和流体动压润滑理论两个基本理论做了说明,为拟动力学数学模型的建立奠定基础。(2)根据弹流润滑理论和赫兹理论求解钢球、保持架、引导套圈、油膜四者之间的相互作用力,将所有作用力的求解方程与最终平衡方程联立起来构建最终最终非线性方程组。模型建立之后需要进行模型分析,分析每一部分数学模型中各个变量之间的关系,这为第四章的数值方法选择以及数值方法求解奠定了基础。探讨了传统数值解法求解拟动力学数学模型的缺点,为选择新的算法提供了借鉴。(3)介绍了非线性规划问题的优缺点,将拟动力学平衡方程组变成非线性规划问题的目标函数,将前面的关于各部分力学求解的方程组变为约束条件。构造完非线性规划问题后,介绍了1st Opt常用的四种智能算法,对其进行一一分析。寻找与本问题的最优匹配方法,最终确定全局最优算法在四种算法中最适合拟动力学方程组求解。本章最后展示了1stOPt的代码方程组。(4)对最终计算结果进行了二次计算,得到旋滚比、PV值、轴向载荷、径向载荷与不同工况、不同轴承结构之间的关系。