机床主轴是高速精密机床的核心部件之一,其中主轴轴承作为机床主轴的最关键组件,其类型、结构及速度适应性、旋转精度、刚性、噪声、功耗、摩擦与温升、热变形等直接影响到机床主轴的工作性能,因此有必要对其力学性能展开相应研究。本文以高速精密机床角接触球轴承为研究对象,建立了静力学模型、五自由度拟静力学模型和考虑元件偏差的拟静力学模型,为球轴承动态性能及其影响因素的分析提供了可靠的数值平台。首先,通过对角接触球轴承受载之后的套圈和球中心位移分析,建立了球轴承静力学载荷分布模型。基于所建立的静力学模型,系统分析了轴承外载荷和内外圈沟曲率半径等参数的变化对轴承接触角和载荷分布的影响。其次,在静力学模型的基础上,建立了考虑离心力和陀螺力矩的拟静力学模型,对比分析了拟静力学模型和静力学模型下滚动体与内外圈的接触角和接触载荷分布情况。基于拟静力学模型,研究分析了在不同工况(内外圈沟曲率半径系数、内圈转速、外载荷)条件下,滚动体与内外圈接触角和接触载荷的分布情况。最后,在拟静力学模型的基础上建立了引入元件误差(球直径偏差和波纹度)的拟静力学模型。基于所建立的模型,分析了球直径偏差大小、分布方式,球表面波纹度幅值与阶数及元件偏差叠加作用对轴承载荷分布的影响。本文所提出的轴承静力学模型、拟静力学模型以及考虑元件偏差的拟静力学模型为今后深入研究工况、拓扑几何及元件偏差参数对轴承疲劳寿命影响奠定了基础。