随着航空航天和船舶行业的发展,各类工业产品对机床的要求也变得越来越高,而滚珠丝杠副因其高精度、高效率以及高刚度的特点,通常是高速数控机床进给驱动系统的主要执行部件,其性能直接影响机床的运行状态和加工精度。机床在运行的过程中,滚珠丝杠进给系统中的接触区域会产生大量的热,这些热如果无法及时散去,就会导致进给系统中机械部件温度的上升,从而引起热变形,而热变形是影响丝杠精度的主要因素,因此,研究滚珠丝杠的热特性有利于提高机床的加工精度,对降低机床的加工误差有着重要的意义。本文的主要研究内容如下:首先,通过查阅国内外文献资料及调研实习,认识不同的滚珠丝杠副系统,了解它的工作原理及组成,并分析引起丝杠温度变化的因素,以热力学理论为基础,进行理论建模。其次,在Pro/E软件中建立并简化空心滚珠丝杠系统的三维模型,然后将其导入ANSYS中进行仿真分析,得到空心丝杠的温度场以及空心丝杠和螺母随时间的温度变化情况,通过分析空心丝杠的温度和变形,讨论不同工况及不同冷却策略对空心滚珠丝杠系统精度的影响,为空心丝杠的冷却策略及工况选择提供理论依据。最后,以汉江机床厂提供的滚珠丝杠副为实验对象,在HJS64丝杠强制冷却试验台上进行热特性实验,将测量数据以折线图的形式表现出来,并与之前仿真得到的结果进行对比分析,计算两者之间的相对误差,以验证仿真结果的正确性。本文对不同工况及不同冷却策略下空心滚珠丝杠副的温度变化情况进行讨论,分析它们对丝杠变形的影响,为空心滚珠丝杠副热特性方面的分析和进一步的研究提供了理论参考。