行星滚柱丝杠是一种依靠螺纹传动实现回转运动和直线运动互换的传动机构，该机构综合了行星轮系、滚珠丝杠、滚针轴承的运动特点，通过在主丝杠周围设置若干行星螺纹滚柱，可大幅增加传动过程中丝杠副的受力接触面积，具有承受载荷大、传动精度高、使用寿命长的突出优点。介绍了标准式行星滚柱丝杠和反转式行星滚柱丝杠的工作原理，推导了主要零部件的结构参数计算公式，利用CATIA软件建立了行星滚柱丝杠的三维模型；讨论了滚柱螺纹齿与内齿圈螺纹齿之间存在的节圆匹配偏差现象，分析了该类偏差引起的滚柱与螺母之间的相对滑动速度与轴向位移；通过对两种行星滚柱丝杠的运动仿真计算了螺母或丝杠的运动速度，并与理论值相比较，验证了模型的正确性；通过对滚柱与螺母、丝杠之间设置接触条件，研究了机构承受极限负载情况下螺母和丝杠的速度变化情况，分析了速度产生波动的原因，计算了滚柱螺纹齿与内齿圈、滚柱螺纹齿与丝杠端螺纹齿之间的作用力矩。通过ANSYS Workbench软件建立了标准式行星滚柱丝杠和反转式行星滚柱丝杠的有限元模型，预测了机构承受极限静载荷作用下滚柱、丝杠及螺母的等效应力应变以及综合位移分布；分析了不同牙型角条件下丝杠与滚柱接触处的等效应变分布，研究了滚柱个数对丝杠、螺母最大综合位移及等效应力造成的影响；计算了丝杠承受重力作用下的弯曲变形以及变形引起的螺距误差，提出了两种减小误差的方法。利用有限元仿真技术对行星滚柱丝杠进行了模态分析，得到了机构的固有频率及主振型图，研究了支承方式、螺母工作位置、离心力等因素对机构固有频率或综合位移产生的影响。