本文就如何提高数控机床高速主轴支撑轴承的高速性能和工作稳定性，从理论和试验两方面对高速角接触球轴承的结构参数和优化设计进行了研究。首先，针对实际生产中不同工况，分两种情况建立数学模型并进行计算分析：主要承受轴向载荷；承受联合载荷。这里所涉及到的理论有：轴承的变形与负荷分布，轴承几何学和运动学，弹流润滑理论等。在此基础上，以轴承旋滚比为目标函数，计算、分析高速滚球轴承稳定运转所需的参数条件与工作条件。其次，对高速轴承的使用性能进行了计算分析，主要包括轴承刚度分析和轴承摩擦力矩分析。主轴系统的动力学特性在很大程度上取决于支承主轴的滚动轴承的刚度性能，尤其是轴承的径向刚度和轴向刚度，而摩擦力矩直接影响到能量的损耗，同时也涉及到轴承运转过程中温度的上升。通过以上计算和分析，为高速主轴用支撑轴承的设计和选用提供了理论依据和基础。 本文最后通过试验研究的方法对角接触轴承在不同转速、不同工作载荷下的工作温度和轴系振动进行了测量和分析。首先根据理论计算，选用适用于高速运转的一组角接触球轴承，各轴承处在轴系中不同位置，然后通过试验分别对各轴承的工作温度和轴系振动量进行测量，最后对数据进行分析，通过试验验证前面所建立的数学分析模型的正确性。通过数学建模计算与试验分析，为高速轴承的设计与优化提供理论依据与试验参考。