近些年来,随着世界机械制造产业日趋激烈的国际竞争,中国现代数控设备工业已经成为了中国机械工业现代化的重要基石,在中国国民经济中占据了关键的战略地位。在数控机床系统中,进给系统是所有机床的核心部件,进给系统的各种特性都将直接影响到机械的加工质量和定位精度,从而严重影响到机械的总体工作性能。在进给系统中,滚珠丝杠副是一个重要的组成部分,丝杠的振动会对进给系统的性能产生影响,所以评定进给系统稳定性的一个重要的行业标准就是丝杠的振动。然而,目前学术界对滚珠丝杠进给系统振动特性的研究较为缺乏。与此同时,国家对于加工需求逐渐增加,机床的转速不断提高,滚珠丝杠产生的振动也相对地提高,对机床稳定工作造成了影响,关于滚珠丝杠进给系统的振动影响因素的探究变得更加迫切,对滚珠丝杠进给系统振动特性的研究对于保证数控机床安稳、常满优运行具有重要的意义。本文从滚珠丝杠的柔性特性出发,对滚珠丝杠进给系统建立了一种全面准确的基于分布参数和集合总参数的混合模型,通过数值分析与有限元仿真结合的方法研究了滚珠丝杠耦合振动的时变特性,分析了滚珠丝杠副内部参数对系统振动的影响,并对个别参数进行优化以提高安全系数,为滚珠丝杠进给系统的研究提出了理论依据。本文的主要研究内容如下:首先,对滚珠丝杠进给系统进行多方面且充分的阐述,介绍其结构特征与工作机理,并运用集中参数法与有限元法结合的方式,推导出系统的轴向、扭转的振动模型,并利用Timoshenko梁理论推导出系统的弯曲振动模型。根据三者耦合关系,建立多参数的刚柔耦合动力学模型。接着,在编程软件中建立了进给系统的数值模拟程序,并运用Ritz级数法计算得到其前6阶模态,并通过所构建的混合动力学模型模拟分析了工作台位置、工作台质量对系统振动的影响。随后,在三维建模软件中构建进给系统的三维模型,将其导入有限元软件中进行模拟解析,得出进给系统的振动模态和谐响应曲线,对所建立的动力学模型进行验证。最后,分析滚珠丝杠副的结构特征及其对振动的影响,分析了丝杠、滚珠和螺母滚道的相对应力和应变分布状况,并分析了滚珠数量对整个结果的影响规律。为了增加安全系数,对丝杠滚道进行了响应面优化,对于之后的滚珠丝杠副模型的优化设计有很好的参考价值。