滚珠丝杠是一类特别的线性执行元件,可以将旋转输入转化为线性的运动输出,在工业设备中发挥着巨大作用。例如,在商用飞机中,滚珠丝杠在引擎推力反向器等部件中得到了应用;而在汽车中常见的ABS防抱死系统中,滚珠丝杠用于开启阀门释放液压,从而控制刹车片的动作。除此之外,在机床和机器人等工业加工现场,当需要实现由旋转运动到直线运动的转换时,相比于气压液压泵、普通丝杠以及滚柱丝杠,滚珠丝杠因为其优异的性能,一般都作为首选方案被采用。滚珠丝杠常用的驱动元件为直流或交流电机,两者组成了由电能转换为直线运动输出的执行部件。基于对滚珠丝杠、位置传感器、速度传感器、扭矩传感器的反馈信息的采集和处理,可以在总控制系统内形成闭环控制,从而保证滚珠丝杠的运动精度和效率。在滚珠丝杠的使用过程中,运动精度误差的来源包括:摩擦力、热变形、载荷和预载荷导致的弹性变形、动平衡以及振动等。本文集中研究了由于摩擦力导致的摩擦效应和热效应,以及其对滚珠丝杠运动过程的影响。摩擦现象对滚珠丝杠等的线性执行元件来说有着显著的负面影响。摩擦现象发生于滚珠和丝杠之间,以及滚珠和螺母之间。由于摩擦过程产生了较大的热量,促使滚珠和丝杠等关键元件发生了变形,从而对运动的精度造成了影响。与简单的螺母-丝杠配合关系相比,由于滚动单元的高效传动,滚珠丝杠的效率要高很多;但是,对于有着高精度要求的应用场合而言,对摩擦现象以及这个过程中的生热传热情况进行研究,对于进一步提高运动精度和效率具有重要意义。通过分别进行滚珠丝杠运动试验和沿滚珠丝杠的传热学仿真,将两者的结果进行比较,可以获得滚珠丝杠运动精度随发热情况的变化规律,并对这一过程对运动精度造成的影响进行评估。