角接触球轴承有着成本低、结构简单、径向刚度性能好等优点,是高速、超高速电主轴使用最为广泛的支承方式之一,其预紧力的施加是影响主轴加工性能的重要因素。合适的轴承预紧力可以减小游隙,减缓振动,提高加工精度和效率,但在电主轴加工过程中,随着转速和主轴外载荷的变化,主轴-轴承系统对于预紧力的需求并不相同,为尽量提升加工效果,不同主轴转速需要不同的轴承预紧力与之匹配。但是现有对电主轴可控预紧技术的研究尚未完善,难以实现根据主轴转速的变化调节轴承预紧力至最佳范围,极大地限制了电主轴的高速高精度化发展,亟需研究解决。本文主要工作如下:（1）基于高速角接触球轴承的拟静力学分析方法,研究了高速电主轴预紧力对轴承动态特性的影响规律,为轴承预紧策略分析模型的建立提供理论依据。以高速内圆磨削电主轴轴承为研究对象,研究了滚珠与内外圈的接触角、接触载荷、最大接触应力以及轴承刚度随轴承预紧力和主轴转速的变化规律,作为研究轴承预紧力对主轴性能影响规律的理论基础。（2）在轴承拟静力学模型的基础上,集中考虑主轴刚度以及轴承温升,建立了考虑主轴外载荷变化的最佳轴承预紧力分析理论;研究了不同转速时轴承预紧力对主轴刚度与轴承温升的影响规律,提出以满足轴承温升条件为前提,在高转速段尽量提升主轴刚度,低转速段综合考虑预紧力对主轴刚度提升效果与可控预紧实现难度的轴承预紧力选择方法,为可控预紧系统调控轴承预紧力提供理论参考依据;基于有限元分析方法,研究了最佳轴承预紧力作用下电主轴的动态特性。（3）以高速内圆磨削电主轴为对象,设计开发了包含电磁预紧执行机构和电磁预紧控制系统的电主轴可控预紧装置,可实现轴承预紧力根据转速的变化可控调节。为提高电磁机构施加轴承预紧力的准确性,深入研究了电磁力产生的理论模型,通过理论与实验的对比论证,从材料磁阻和磁场漏磁两方面完善了单边布置的电磁铁设计理论;通过控制程序的设计,减小了磁性材料的磁滞特性对预紧力调控偏差的影响,提高电磁预紧系统施加预紧力的准确性。（4）搭建电磁预紧高速电主轴实验台,测试了主轴刚度以及轴承温度随预紧力的变化曲线;采用锤击法测试了不同预紧力下的主轴固有频率;通过实验验证最佳轴承预紧力分析模型的正确性以及可控电磁预紧系统的有效性。本文研究工作可实现电主轴工作转速范围内轴承预紧力的可控调节,提高了电主轴加工的智能性,为可控预紧技术的工程应用提供新的技术基础。