在高速飞行器转子系统中,滚动轴承通常与调整临界转速的弹性支承件配合使用。准确模拟带弹性支承件的高速滚动轴承的动态特性成为高速飞行器转子系统轴承设计分析的关键问题之一。本文以高速圆柱滚子轴承为研究对象,计入沟槽式弹性支承件与轴承外圈配合使用时的支座反力、弹性支承件与薄壁轴承套圈耦合变形以及轴承润滑状态等因素,基于摩擦、润滑和接触理论,建立带沟槽式弹性支承件的高速圆柱滚子轴承动力学仿真模型,在此基础上分析了高速圆柱滚子轴承在沟槽式弹性支承件下的动态特性。同时利用高速圆柱滚子轴承保持架动态特性试验机对带沟槽式弹性支承件的圆柱滚子轴承动态性能进行初步的试验研究。论文的主要研究内容如下:(1)根据新型沟槽式弹性支承件的结构特点,建立了以超静定拱为基本变形结构的沟槽式弹性支承件力学模型,构建了沟槽式弹性支承件结构参数与沟槽式弹性支承件径向刚度的关系式,并对沟槽式弹性支承件的结构参数与径向刚度之间的关系进行了分析,在此基础上,给出了沟槽式弹性支承件径向刚度快速解析计算式。(2)在刚性轴承套圈假设基础上,结合滚动轴承动力学理论及沟槽式弹性支承件支座反力表达式,建立了带弹性支承件的刚性套圈圆柱滚子轴承动力学模型,给出了沟槽式弹性支承件结构参数、工况参数与高速圆柱滚子轴承振动响应之间的关系,发现弹性支承件可有效降低刚性套圈圆柱滚子轴承径向振动。考虑圆柱滚子轴承薄壁外圈弹性变形,利用薄壁圆环变形公式及沟槽式弹性支承件的径向刚度解析式,提出了沟槽式弹性支承件与圆柱滚子轴承薄壁外圈的变形耦合模型;将该耦合变形模型与滚动轴承动力学理论相结合,建立了带沟槽式弹性支承件的薄壁外圈圆柱滚子轴承的动力学模型,从理论上分析了沟槽式弹性支承件对薄壁外圈圆柱滚子轴承动态特性的影响,研究发现弹性支承件对改善薄壁外圈圆柱滚子轴承的载荷分布、降低保持架打滑和提高保持架稳定性有显著效果。充分考虑滚子与滚道之间润滑状态的变化,从理论上分析了启动和停止阶段带沟槽式弹性支承件的高速薄壁外圈圆柱滚子轴承保持架的动态特性及应力大小,研究表明沟槽式弹性支承件可降低薄壁外圈圆柱滚子轴承在启、停阶段对保持架的冲击损伤,提高频繁启、停时的轴承使用寿命。(3)搭建了带弹性支承件的圆柱滚子轴承动态性能试验机,对带沟槽式弹性支承件的圆柱滚子轴承在不同转速、载荷及不同弹性支承件结构参数下的保持架打滑率和振动频谱进行试验研究,并与理论分析结果进行了对比分析。验证了沟槽式弹性支承件下薄壁外圈圆柱滚子轴承动力学仿真模型的可靠性。本文对带沟槽式弹性支承件的圆柱滚子轴承动态特性进行了研究,为通过应用弹性支承件改善高速圆柱滚子轴承动态性能提供了理论依据,同时为传统的刚性套圈滚动轴承动力学模型向柔性套圈滚动轴承动力学模型方向的发展奠定理论基础。