滚珠丝杠副因具有高精度、高效率、高刚度、运行平稳等特点而广泛的运用于各种工业设备、精密仪器和精密数控机床。虽然滚珠丝杠副早在十九世纪就得以应用,并且取得了很多研究成果。但是随着高速切削技术的发展,滚珠丝杠副也不断地向高速化方向发展,而由此带来的运动噪音、振动和运动可靠性问题也得到了研究者的日益关注。本文首先根据加工中心中滚珠丝杠副的安装位置要求以及滚珠丝杠副的结构形式和支撑方式,对滚珠丝杠副进行参数化建模,减少了设计过程中不必要的重复建模工作,从而大大提高了工作效率。通过对滚珠丝杠副振动与噪声产生因素的分析,得到了其噪声产生的原因与特点。应用有限元软件ANSYS研究和分析了滚珠丝杠以及滚珠丝杠副的固有振动特性,分别得到前八阶模态和振型图。比较二者之间固有频率和振型差异,得到了支撑结构与螺母降低了滚珠丝杠固有频率以及局部相对变形量的结论。通过对螺母处于不同位置时滚珠丝杠副的模态分析,得出了螺母在运行过程中丝杠副固有频率随之变化的结论。提出了如何根据ANSYS的模态分析结果结合机床噪声振动源来区分丝杠副的固有成分的方法,从而可以避免由于其他同频干扰或激振造成丝杠的共振,对进给系统以至整个机床系统的设计都有指导意义。由赫兹空间接触理论得到了滚珠丝杠副的接触变形量函数。用蒙特卡洛数字仿真方法,实现了滚珠丝杠副运动可靠性分析。在无法预先确定变形量函数分布类型的条件下,用MATLAB生成随机数,用VC++调用数据并对各参数进行随机抽样,统计其小于许用运动误差的次数,最终得到了加工精度与运动可靠度的曲线关系,直观的反映了加工精度对运动可靠性的影响趋势。