“零传动”又称直接驱动，即由电机直接驱动机床执行部件，如主轴旋转、工作台直线进给或回转工作台低速回转。零传动取消了所有的机械传动环节，将传动链的长度缩短为零，不仅大幅度提高了机床的加工速度和加工精度，而且较为彻底地解决了机械传动环节的磨损及转动惯量较大的问题，为提高机床的精度保持性和运动灵敏性提供了很好的条件，此外，机械结构也可得到有效简化。新技术的应用也带来新的研究课题。零传动技术在滚齿机上的应用使切削速度得以大幅度提升，这就对机床的抗振性能提出了更高的要求。同时，零传动取消了中间的传动环节的缓冲，使得切削力直接作用于主轴及电机上，这同样需要最终执行部件具有更好的抗振性能。因此，深入研究并提高零传动滚齿机主轴的动静态特性，就成为了一项必须进行的工作。本文以零传动滚齿机为研究对象，主要进行了以下研究工作：①在简述齿轮加工技术，尤其是滚齿加工现状及发展趋势的基础上，对“零传动”技术在滚齿机中的应用状况进行了详细分析；重点阐述了电主轴的结构特点及其动静态特性的国内外研究现状；分析和归纳了我国在主轴动静态特性研究领域内所面临的问题，提出了本文的研究目标及主要内容。②在简述YK3610零传动滚齿机用途、传动系统及主要结构的基础上，对该机床滚刀主轴系统的结构进行了详细地分析，并根据该系统的结构特点提出了系统动静态特性的研究要求以及动态特性的评价指标。③系统分析了传递矩阵法的原理、特点及其适用场合，并依照本次研究的要求对常规的传递矩阵进行了有效的改进。应用改进后的传递矩阵对主轴固有频率进行了计算，并将计算结果与有限元法模态分析得到的结果进行了比较。比较结果表明，改进后的传递矩阵法更适合本次研究工作；基于传递矩阵法，应用MATLAB编程实现了主轴部件的固有频率、振型及动刚度的变参数分析，分析了该部件多个设计参数对系统动静态特性的影响规律及特征，为系统的结构优化提供了基本依据。④依照正交试验法的基础理论、性质及特点，对部件各个重要设计参数影响系统动刚度的相关性和显著性进行了试验研究。极差分析、方差分析及各因素的相关性分析结果显示，后端轴承刚度对振幅的影响最大，其次分别为悬伸量、前端轴承刚度、支承跨距和主轴内径，各因素对系统动刚度的影响效果无明显相关。因此，部件整体的结构优化可采用各个设计参数在设计约束范围内取最优值的方法。该方法可以在系统结构不做重大改变的前提下，大幅度地提高系统的抗振性能。