伺服机构用的滚珠丝杠副面临着高速、高频和过载工况,在这种特殊工况下传统的滚珠丝杠副设计方法和分析理论不再适用,同时由于航空航天中使用的滚珠丝杠副的不可维修性,其运动失效的发生将导致整个伺服机构的瘫痪。因此对特殊工况下的滚珠丝杠副进行动力学分析和运动失效研究是非常必要的。本文首先建立了静态均载条件下的滚珠丝杠副弹塑性接触模型并进行了实例计算,通过遗传算法（GA）推导滚珠丝杠副在变形协调条件下的初始屈服轴向载荷,并根据载荷分布模型计算得到不同工况下滚珠的最大静态接触力。然后在考虑接触变形、润滑阻力及离心力的条件下建立滚珠在滚道中的动力学模型,进而推导出滚珠在滚道法平面内楔紧效应的产生条件,并利用MATLAB软件编程分析其在不同工况下接触参数、摩擦系数以及角速度的变化趋势。对滚珠通过返向器时的运动和受力分析并得到滚珠在返向器不同位置时的推力公式,结合ADAMS仿真结果分析影响推力大小的因素和滚珠通过返向器时产生卡阻现象的原因,通过对比不同返向器的仿真结果分析矩阵式返向器的适用工况。最后,基于PXI总线设计了高频惯性加载试验台,并对含矩阵式返向器的滚珠丝杠副进行动力学测试试验,通过对不同工况下实测的输入转矩特性和仿真结果对比分析,得出输入转矩发生突变的原因,为滚珠丝杠副的卡塞运动失效提供研究方向。