本章对滚珠丝杠系统进行热态特性分析以及热变形分析。首先，分析滚珠丝杠 的热源，通过计算得出各个发热部件的发热量，和对流换热系数。通过有限元建模 分析得到滚珠丝杠系统的稳态温度场分布云图。然后，对滚珠丝杠系统进行热一结 构耦合分析，得到滚珠丝杠系统在热载荷的影响下滚珠丝杠系统的总热变形和X、Y、Z三个方向上的热变形分布情况。最后，分析影响滚珠丝杠系统热变形的主要因 素，并提出改善滚珠丝杠系统热态特性的主要措施。
龙门加工中心广泛适用于汽车、航空航天、船舶等行业中，加大龙门机床的技 术和产品的研发，对实现制造装备业的跨跃式发展具有重大的意义。由于龙门加工 中心的横梁系统是机床的主要承载系统，横梁系统的静动热态性能对机床的加工精 度和机床的切削性能影响非常大。所以，对于横梁系统的设计和性能研宄显得尤为重要。
滚珠丝杠系统由于摩擦阻力小、传动效率高、可逆性、刚度好、高精度、使用 寿命长等优点，被广泛应用于龙门加工中心、落地镗铣床等各种工业设备和精密机 床中[47]。滚珠丝杠副作为龙门加工中心XH2130的关键传动部件，能够实现精密传 动与准确定位的功能。由于丝杠的传动误差将直接影响整机的定位精度性能，进而 还会影响到工件的加工精度。而滚珠丝杠在运动过程中，将与螺母和轴承发生摩擦 而产生热量。随着滚珠丝杠回转速度的增加，使得温度上升，温升又会引起热变形 导致丝杠定位精度变化，最终导致机床横梁系统的定位精度下降，这对丝杠传动系 统和整机都是不利的。因此，横梁系统中滚珠丝杠传动系统热态特性的研宄，对提 高龙门加工中心的工作精度具有非常重要的意义。