滚动直线导轨是数控机床、工业机器人等装备上的关键功能部件,其接触特性将会直接影响到整机的工作性能。现代高端智能装备要求滚动直线导轨在高速、重载等工况下具有高的运动精度和可靠性,接触副的润滑显然起着重要的作用。故传统的基于Hertz接触理论下的力学设计已经不能满足滚动直线导轨的实际功能需要。目前,关于滚动直线导轨接触副润滑方面系统性地理论研究较少。事实上,滚动直线导轨常常涉及到点接触副、线接触副和面接触副三种接触问题,受不同工况参数和接触形态的影响,所处的润滑状态不同,油膜润滑性能也会相应不同。因此,本文针对滚动直线导轨的实际工况条件,从润滑机理上对其涉及到的三种接触副的油膜润滑及动力学特性问题进行了研究,为滚动直线导轨的动态优化设计提供理论方面的参考。具体的研究内容主要包括:建立了滚柱型直线导轨线接触副的弹流润滑模型,基于分形的方法对线接触微观弹流润滑问题进行了分析。采用多重网格方法获得了完全的数值解,预测了不同工况参数和表面形貌参数对滚柱-滚道线接触副油膜润滑特性的影响。结果表明,当工况条件为低速、重载或具有低的润滑油粘度时,滚动直线导轨的润滑性能会降低;粗糙的表面形貌会引起接触区压力和油膜厚度的随机波动,且表面粗糙度越大,压力和油膜厚度的波动性则越剧烈。基于点接触弹流润滑理论,研究了滚珠型直线导轨点接触副的油膜润滑特性,在预测表面粗糙度的影响时,引入了分形的方法来描述各向同性材料的三维表面形貌模型。利用多重网格法和多重网格积分方法进行了完全地数值求解,得到了等温条件下的压力和油膜厚度分布。分别考察了载荷参数、速度参数、润滑油环境粘度参数和分形粗糙度参数对钢球-滚道点接触副油膜特性的影响。基于分形的方法,建立了考虑表面形貌影响的阻尼滑座-导轨面接触副挤压油膜阻尼模型,并开展了滚动直线导轨系统的阻尼性能试验。在双变量W-M函数和随机雷诺方程的基础上,推导了阻尼滑座和导轨间在挤压作用下产生的油膜阻尼的数学模型,并进行了相关参数的影响分析。结果发现,粗糙的表面形貌对油膜阻尼特性产生不利的影响,并深入探讨了油膜阻尼系数与粗糙度参数和油膜厚度之间的变化关系;降低油膜厚度或增加阻尼滑座长度可以明显提高油膜阻尼系数。通过结构模态试验,验证了面接触副挤压油膜效应可以显著地改善滚动直线导轨系统的抗振性能。研究了滚动直线导轨点及线接触副在弹流润滑状态下的动力学特性。分别建立了钢球-滚道接触副和滚柱-滚道接触副的自由振动模型,分析了外界振动对接触润滑区压力和油膜厚度分布的影响;基于弹流润滑理论,分别建立了滚动直线导轨点及线接触副的油膜刚度和阻尼模型,预测了不同工况条件对接触副动力学特性的影响。研究表明,低速重载工况在提高接触副油膜刚度特性的同时,却降低了油膜阻尼特性;建立了滚柱型直线导轨的整体刚度模型,并进行了整体刚度测试,试验结果验证了理论模型的有效性。