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机床主轴系统的静动态性能对机床加工性能的影响至关重要。因此机床主轴系统的静动态性能分析在机床的设计中占据着重要地位。利用有限元分析软件来进行主轴系统的静动态性能研究和优化设计,可以显著提高主轴设计的水平,减少设计时间、降低设计成本。本文针对XH2320/4铣床,以改善主轴静动态特性、提高机床加工性能为研究目的,利用有限元分析软件ANSYS进行了主轴系统的性能分析和优化设计。论文取得以下研究成果：(1)将主轴和轴承的结合面视为弹簧-阻尼连接,合理的确定了载荷、轴承支承刚度和主轴约束条件,选定了单元类型,建立了精确的机床主轴系统有限元分析模型。(2)轴承刚度的计算是开展主轴性能研究的基础。对轴承刚度的计算进行研究,基于有限迭代法原理,对机床主轴的轴承刚度进行计算。(3)通过对主轴系统的静力学分析、模态分析和谐响应分析,得到了主轴的静刚度、固有频率和谐响应峰值。并分析了轴承刚度对主轴静动态性能的影响。(4)利用ANSYS的(?)APDL参数化语言,建立主轴系统的参数化有限元模型。对主轴系统进行了优化设计,使得主轴结构变轻,并具有更好的静动态性能。