本文运用有限元法对数控机床伺服系统永磁同步电动机的噪声与振动特性进行了研究,主要内容包括力源的求解、模态分析、瞬态动力分析以及声场分析等几个方面。影响永磁同步电动机噪声与振动的主要因素是径向力和定子结构。径向力的大小取决于定转子间的气隙磁场,而转子的旋转又会引起磁场的变化。因此,应该对电动机动态电磁场进行计算和分析。本文首先对850W永磁同步电动机进行了三维静态和动态电磁场分析,得到电动机内随时间和随位置变化的气隙磁场分布规律和径向力密度,并提取出作用于定子内表面某节点随时间变化的径向力波,对其进行了频谱分析。通过对永磁同步电动机进行模态分析,得出电动机各阶固有频率和模态振型,为避免电动机的共振提供了依据。在瞬态动力分析过程中,将电磁场分析中得到的径向力密度作为外载荷加载到定子内表面,运用APDL编程语言循环控制其加载过程,以电动机转过两个永磁体的时间为历程,求出了机壳和定子的瞬态结构变形以及节点的位移响应值。应用瞬态动力分析法对永磁同步电动机进行了三维声场分析。考虑声传播过程中的流固耦合效应,对电动机在空气场中的噪声辐射过程进行求解,得出任意时刻声场内的声压分布云图和关键测点的声压级,并对测点处随时间变化的瞬时声压进行了频谱分析。在此基础上,对定子结构参数进行了修改,并对几种不同方案的永磁同步电动机的噪声与振动响应进行了分析对比,确定了一种低噪声的电动机结构方案,从而改善了电动机的运行性能。