滑动螺旋副作为常见的直线运动机构,其结构简单,传动比稳定,保证高精度位移的同时能输出较大外力,还可实现自锁功能,因此广泛用于直线重载传动领域。而传统金属材料滑动螺旋副存在摩擦系数较高,机械效率低,振动大,易磨损等问题,制约了螺旋传动的发展与应用,其滑动螺旋副直线传动装置的相关测试技术也比较落后,测试项目也比较单一。随着直线传动装置趋向高速化高效化,对其运动精度、传动效率、结构稳定性、使用寿命等性能指标也提出了更高的要求。针对该问题,本课题团队提出了一种新型钢背/碳纤维自润滑复合材料衬层螺母组成的复合材料滑动螺旋副直线传动装置,为高效重载螺旋传动的发展提出一种新的解决方案。但对这种新型的复合材料滑动螺旋副的直线传动装置的设计、制造和测试都没有现成方法,因此本文在对复合材料滑动螺旋副研究基础上开发应用复合材料滑动螺旋副的直线传动装置样机,并基于测试要求研发直线传动装置的综合性能测试系统,之后开展了相关测试实验。论文主要展示了以下几方面工作:（1）开发应用复合材料滑动螺旋副的直线传动装置样机:针对设计要求,分析滑动螺旋传动的原理、结构和传动特性,设计出合适的丝杆螺母副,并进行强度及稳定性校核。根据传动功率的需要,确定减速比和伺服电机的转矩和转速参数,并以此研制了一台复合材料滑动螺旋副的直线传动装置样机,其主要技术参数为轴向承载能力50k N,行程300mm。直线传动装置的运动控制系统选择“工控机+运动控制卡+PLC”的运动控制方式,适应于不同要求的直线传动单元控制。（2）开发复合材料直线传动装置综合性能测试模块:传动加载选用液压缸对直线传动装置进行外力加载,将液压缸与直线传动装置对接,测试中用直线传动装置驱动液压缸,通过改变液压缸压力来设定直线传动装置的加载力。测试系统的数据采集部分以高速数据采集卡和PLC模拟量输入模块为采集器,根据测试系统设计方案完成硬件选型、线路连接和底层程序设计。选用Visual Studio 2008和虚拟仪器Lab VIEW 2018作为软件开发平台,设计直观形象、便于操作的人机界面,并具有运动控制、状态监控、数据分析及自动存储等功能。（3）搭建调试系统,对复合材料滑动螺旋副直线传动装置进行性能测试实验并与传统金属滑动螺旋副进行对比,根据结果优化测试系统和直线传动控制系统:开展了定位精度、反向间隙、摩擦系数、机械效率、振动及寿命等直线传动装置综合性能测试项目;测试实验完善了电流间接测试法测量转矩快捷但精度不足的问题,通过与直接测试法结果的对比及研究,采用多元回归模型使间接测试法在保持方便快捷优势下,大大提高测试精度,扩展其应用范围;定位精度问题可以根据测试系统测试结果进行误差补偿控制,进一步提高传动精度,使装置适应更高运动精度要求的工作场合。研究结果表明:1)该直线传动装置综合性能测试系统运行稳定,测试结果准确可靠,满足复合材料滑动螺旋副的测试需求,也可进行其他螺旋副的性能测试研究。2)基于课题组开发的复合材料滑动螺旋副的直线传动装置,经测试,其传动精度可控制在100μm以下,满足压力机及电动缸等精度需求,如需要也可加入误差补偿控制来提高传动精度;新型复合材料滑动螺旋副机械效率高于传统滑动螺旋副7%;同等工作条件下振动幅值相比传统滑动螺旋副降低大约19%～27%;在常用负荷每天8h工作状态下,可连续运行约93.7个工作日;实际工作情况下的性能也更加优越。该测试结果证实复合材料滑动螺旋副的直线传动装置具有机械效率高、运行平稳等优良特性,并给滑动螺旋副复合材料的进一步研究提供数据支撑。