球轴承-转子系统是旋转机械的核心部分,广泛应用于工业领域,而球轴承作为转子系统的核心部件,它的特性在很大程度上决定着轴承-转子系统的动力学性能。目前,国内外对轴承-转子系统的研究已深入到转子的密封,失稳以及蒸汽振荡等非线性方向。本文基于国家自然科学基金-青年科学基金资助项目(11002062)“机械系统中滚动轴承多体接触动力学研究”和昆明理工大学引进人才基金项目(KKSA20091026)“大型滚动轴承柔性多体动力学研究”的资助,以球轴承-转子为对象,多体动力学、Hertz理论、轴承动力学以及柔性多体动力学为基础,忽略润滑和保持架接触冲击的影响,考虑了保持架和轴承座的柔性化,并对它们进行模态和振型分析；与此同时分别建立了球轴承多体动力学模型、球轴承-转子刚柔耦合系统虚拟样机模型以及试验模型,深入研究球轴承在不同载荷、不同转速、不同驱动方式以及柔性保持架等因素对球轴承动态特性的影响；而且分析了球轴承结构参数、不同工况以及不平衡量对转子系统的影响；并通过建立球轴承-转子系统实验台,分别对球轴承在不同工况和转盘的不平衡量对球轴承-转子系统进行动力学特性试验测试分析。论文研究的主要工作包括：1、以Hertz接触理论、轴承运动学理论、多刚体系统理论、柔性多体动力学理论以及ADAMS柔性体理论为基础；利用Pro/E软件建立起三维零件模型,结合ANSYS软件有限元方法,对保持架和轴承座进行柔性化,并进行模态和振型分析,再与ADAMS软件相结合,建立了球轴承多体系统动力学模型、球轴承-转子多刚体系统模型和球轴承-转子刚柔耦合多体系统模型；而且计算了接触刚度,并分析了球轴承内、外圈与接触刚度、接触力之间的关系；探讨了不同驱动方式、不同转速、不同载荷和柔性体对球轴承多体动力学特性影响；2、基于建立的球轴承-转子多刚体系统模型和球轴承-转子柔性多体系统模型,并考虑滚动体和套圈的动态接触关系,研究球轴承结构参数、不同工况以及加载不平衡量条件下的球轴承-转子刚柔耦合多体系统动力学仿真分析；3、设计开发了球轴承-转子系统振动实验台,并探讨了在不同转速和不同平衡量条件下试验研究转子的振动响应特性和转子的不平衡性；并与之对比验证球轴承-转子多刚体耦合系统虚拟样机模型仿真分析结果。