作为精密的传动部件,行星滚柱丝杠副的传动特性将直接影响数控装备的性能。为适应数控装备向重载、高速、高精等方向发展,对行星滚柱丝杠副提出了更高的要求。为继承金属行星滚柱丝杠副的优点并弥补不足,本文提出将陶瓷滚柱代替金属滚柱,扩展丝杠副的使用范围,提高工作螺母位移的准确性。本文通过对材料的匹配分析与对比,最后选定氮化硅陶瓷作为滚柱的材料。根据行星滚柱丝杠副的运动关系,确定丝杠、滚柱和螺母的结构尺寸及滚柱的个数。基于赫兹接触理论,对比分析氮化硅陶瓷滚柱与轴承钢滚柱在螺纹滚道的接触变形和接触应力,通过理论计算与有限元仿真进行对比验证,氮化硅滚柱与滚道的接触变形对接触精度的影响。分析氮化硅陶瓷滚柱的引入对轴向变形的影响,对影响行星滚柱丝杠副中的工作螺母位移的因素进行总结。考虑滚柱与滚道接触面的接触变形,依据组件之间的变形协调关系,推导轴向变形和刚度的公式。对影响工作螺母位移误差的因素进行分析,并提出提高定位精度的措施。通过分析滚柱在螺纹滚道的运动状态,探讨氮化硅陶瓷滚柱与螺纹滚道摩擦特性及摩擦力产生的因素,计算不同因素引起的摩擦力矩,分析了结构参数对摩擦力矩的影响规律及提出减少摩擦磨损的措施;在此基础上,建立了行星滚柱丝杠副传动效率计算模型,探讨了影响传动效率的因素。