圆柱滚子轴承的承载能力强、抗冲击性好,随着现代精密机械制造业的快速更新换代,对圆柱滚子轴承提出了更高的性能要求。同型号轴承圆柱滚子按照尺寸级别分组,是提高轴承工作性能的重要保证。目前,轴承圆柱滚子尺寸分选以人工为主,导致分选效率低、精度差,难以满足轴承的精度需求。因此,研制一种高效率、高精度的轴承圆柱滚子自动分选系统,是当前轴承领域亟待解决的问题。本文设计了一种圆柱滚子长度和直径分选系统,并通过理论分析和仿真试验对分选系统进行机构设计和性能分析。首先,分析尺寸分选系统的性能要求,选择合理的设计方案;对上料装置关键参数进行理论分析,研究圆柱滚子在不同振幅下的运动状态,分析振动料斗关键参数对上料速度的影响;对落料活门装置进行设计分析,确定在规定时间内活门无冲击开合的最佳角速度和角加速度;通过分析上料装置、测量装置和分选装置的匹配关系,完成分选系统整体设计。其次,基于赫兹接触变形理论、库伦摩擦理论和迟滞阻尼理论,建立圆柱滚子尺寸分选系统测量圆柱滚子直径的接触动力学模型,研究圆柱滚子直径测量过程中,圆柱滚子与传感器触头之间的法向变形量、法向力和测量速度之间的关系,为提高分选系统的测量精度提供理论基础,对分选系统的设计研究及改善具有指导意义。最后,为了验证圆柱滚子测量过程接触动力学模型的正确性,基于动力学仿真和有限元仿真对圆柱滚子在分选系统中直径的测量过程进行数值模拟,分析不同测量速度下,触头所受的法向力、触头的加速度及触头与圆柱滚子的法向变形量,并分析验证理论结果。本文通过轴承圆柱滚子尺寸分选系统及测量过程接触动力学的研究,实现圆柱滚子尺寸高效率、高精度的分选,对接触动力学理论在圆柱滚子尺寸分选领域的应用具有重要意义。