滚珠丝杠副作为数控机床的关键滚动功能部件,随着高速切削技术的发展,滚珠丝杠副需要高速化。高速化的滚珠丝杠副面临着噪声,振动及摩擦引起的温升等问题。合理的润滑和冷却有助于减少滚珠丝杠副噪声和温升。研究滚珠丝杠副的润滑机理和温升及热变形影响因素,并进行相应的试验验证,为滚珠丝杠副的合理润滑和冷却提供理论和试验依据。本文研究主要内容如下：首先,应用弹流动力润滑理论分析滚珠丝杠副的润滑状态,结合滚珠丝杠副的结构特点和Hamrock-Dowson最小油膜厚度公式,得出滚珠丝杠副的最小油膜厚度计算公式,通过数值计算分析了不同转速、不同负载、不同润滑油粘度及选择不同丝杠结构参数对最小油膜厚度的影响。其次,进行滚珠丝杠副温升及热变形量的研究,主要针对进给系统的热源分布及热传导进行分析,得出影响温升的具体因素。建立了中空滚珠丝杠副的温度场和热平衡分析的数学模型,并且通过上述滚珠丝杠副的转速、散热能力及传热系数对温升的影响分析和支撑方式及热膨胀系数对丝杠热位移的影响分析,提出解决的方法。设计试验台。根据试验要求,确定了试验台的总体设计方案,包括机械结构设计和测试系统设计。通过设计计算确定了机械结构的方案,并对试验台进行了三维建模；阐述了测试系统的结构和功能,对PLC进行了选型,按照检测要求,选择了传感器,并对传感器性能进行了介绍；根据试验台所需要试验的功能,设计了上位机监控界面。最后,开展试验。在冷却试验方面,通过冷却润滑试验台测量不同转速,不同载荷,不同润滑油及不同冷却条件下滚珠丝杠副温升对比试验,为减少滚珠丝杠副的温升影响提供了试验依据。在润滑试验方面,为了给滚珠丝杠副的合理使用润滑剂提供试验依据,分别进行了最佳的润滑量选择试验,最佳润滑脂牌号选择试验和最佳的润滑时间间隔试验。