本课题以国家重大科技专项“高档数控机床滚动功能部件共性技术研发(2012ZX04002021)”为背景,针对国产精密滚珠丝杠副在可靠性方面与国外同类产品存在较大差距的问题,分析现有滚珠丝杠副存在的主要失效模型,自主开发精密滚珠丝杠副可靠性试验装置,制定相应的可靠性试验方法和评估方法,为推进国内滚珠丝杠副行业的发展提供理论和试验支持。确定精密滚珠丝杠副可靠性模型,总结精密滚珠丝杠副的主要失效模式、失效原因和影响,进行故障模式、影响及危害性分析,初步得出精密滚珠丝杠副的FMEA表,为精密滚珠丝杠副可靠性试验装置的研发和改进提供依据。根据滚珠丝杠副可靠性分析,提出精密滚珠丝杠副可靠性试验装置的设计思路和主要测量参数,给出该试验装置的性能指标：设计精密滚珠丝杠副可靠性试验装置的总体结构方案,并从中选取最优方案；按照最优方案,对总体结构进行初步规划。对精密滚珠丝杠副可靠性试验装置的结构进行详细设计和优化仿真,主要包括：对比现有加载结构和方案,开发滚珠丝杠副轴向加载机构,进行结构设计和优化；对头架和尾架结构进行设计,能够满足各种型号各种长度被测滚珠丝杠副的安装；设计和优化支撑床身；设计传动机构；对各类型传感器和拖动电机等进行选型。针对所设计的精密滚珠丝杠副可靠性试验装置,制定完善的试验方法和具体操作步骤,给出可靠性故障判定标准和统计原则,提出分析故障数据的方法,得出平均故障间隔时间和可靠度,并总结滚珠丝杠副可靠性评估方法。