进入21世纪世界经济和科学技术飞速发展，全球性的市场竞争日益激烈，特别在机床的研究更为先进，同时现代企业对机床的加工性能要求也越来越高。而机床的动力学和运动学特性是决定机床加工性能的关键因素，因此对机床的动态特性的研究是十分必要的。机床设计过程中，首先是概念设计和方案论证，然后进行产品设计和设计论证。然后通过周而复始的设计——实验——设计过程，产品才能达到要求的性能。在竞争的市场的背景下，基于实际物理样机上的设计验证过程严重地制约了产品的研发速度、产品质量的提高，成本的降低和对市场的占有率。伴随着技术革新，虚拟样机作为产品设计的一项新技术，对传统的产品设计方法是一次革命。通过虚拟样机技术，可以对机械系统进行运动和动力学仿真，在产品设计阶段发现产品设计中的潜在问题，并快速进行修改，提高了产品的设计质量、缩短新产品的试制周期、降低开发成本，提高产品的市场竞争力。本文利用PRO／E建立机床传动系统各个主要零、部件的三维模型，然后在总装配主模型的基础上，创建机床运动分析方案，对机床传动系统进行了运动学和动力学仿真；应用基于Hertz静力弹性接触理论推算出的直齿轮接触力仿真参数计算公式，仿真了齿轮啮合时所产生的啮合力，并利用齿轮对间的啮合力实现动力的传递；应用ADAMS软件仿真分析机床主轴在强迫振动力作用下，主轴的振动情况。建立了自激振动的数学模型，对机床在切削过程中所产生的自激振动进行仿真分析。