滚动轴承以其负载大、精度高、摩擦损耗小、启动容易等特点得到广泛应用,是当代机械装备的重要零部件。在高速、超高速工况下,滚动轴承内部温度与振动相互影响、相互耦合,其诱发的振动直接影响着的设备的旋转精度,其温升又制约设备的服役性能和使用寿命。因此分析轴承内部耦合关系、建立精确的耦合动力学轴承分析模型是大势所趋。然而较为完善的动力学模型涉及多学科领域交叉耦合,存在模型性质不同、耦合关系复杂等问题。针对这一系列难题,本文针对外圈固定、内圈转动条件下的角接触球轴承建立完全动力学模型,结合瞬态热网络方法构建轴承热力耦合动力学模型,并从轴承结构设计角度分析了轴承工况条件和结构参数对轴承接触载荷、旋转精度和温度特性的影响规律。最终基于Matlab平台形成高速角接触球轴承分析计算软件。具体研究内容如下:(1)为提高动力学模型的分析精度,本文在Gupta全自由度模型的基础上,针对外圈固定、内圈转动形式的角接触球轴承,基于Hertz接触理论和弹流润滑理论,考虑油膜黏性阻尼和材料阻尼,建立了内圈5自由度、球6自由度和保持架6自由度的动力学分析模型,为轴承运动和受力特性分析提供理论分析工具;(2)为研究高速轴承的温度特性,本文借鉴稳态热网络法推导轴承瞬态热网络分析模型,结合轴承动力学分析模型,考虑轴承热-运动、热-变形、热-润滑耦合关系,建立实时重建的轴承热力耦合动力学分析模型。对动力学模型和热力耦合模型的计算结果进行对比分析,发现热效应对高速精密轴承的接触载荷和质心位移分别有近22%和30%的影响,验证了高速轴承性能分析中考虑热效应的必要性;(3)基于热力耦合动力学模型,研究了工况条件和结构参数对轴承接触载荷、内圈旋转精度及轴承温度特性的影响规律,研究发现对轴承接触载荷影响最为明显的因素是转速,其次是载荷和球数;转速、载荷、球数、游隙和曲率系数对轴承的径向跳动和最大质心位移均有较为明显的影响;对轴承温度影响最为明显的因素是转速,其次是载荷和球数;(4)基于热力耦合动力学模型,采用Matlab平台编写后台算法并设计人机交互界面,形成高速角接触球轴承分析软件,用以高速轴承的数字化分析设计。