随着机床向高速、高精度方向发展,热变形对机床加工精度的影响越来越明显。丝杠支承轴承是机床中重要的功能部件,同时也是进给系统中重要的热源,因此研究轴承的热特性对机床的设计及优化具有重要意义。本文对丝杠支承轴承——接触角为60°角接触球轴承的热特性进行了研究。建立了角接触球轴承的拟静力学模型,分析了轴承转速、轴向载荷对角接触球轴承运动及摩擦力矩的影响。在此基础上,对角接触球轴承内圈、外圈及滚珠上的热源强度进行了计算。在对角接触球轴承传热进行分析的基础上,建立了考虑结合面接触热阻的轴承系统热传递模型及有限元模型,通过ANSYS计算了考虑接触热阻和不考虑接触热阻两种情况下轴承的温度场,通过对比,得到了结合面接触热阻对轴承温度场的影响规律。推导了角接触球轴承在定位预紧时,由轴承热变形引起的热诱导预紧力计算公式,计算了在热诱导预紧力影响下轴承最大接触应力和静刚度的变化情况。设计了对轴承温度场进行测量的实验台,该实验台主要考虑了轴向力及转速对轴承温度场的影响,能对不同型号轴承进行实验,可以同时测量轴承内圈、外圈、轴及轴承座的温度,具有结构简单、通用性强等特点。提出了实验和有限元相结合对轴承结合面接触热阻进行识别的方法,能够对轴承内圈与轴、轴承外圈与轴承座之间的接触热阻进行识别,与以往方法相比,该方法的准确性更高、更为简单可行。