摘要：采用滚动轴承支承的机床主轴在转速上升过程中摩擦发热产生温度变化，引起轴承预紧力变化限制了机床转速。提出材料热特性轴承预紧力自动调节方法，该方法是根据温度变化时金属材料受热伸长的特性，通过分析机床主轴转速上升时摩擦功率损耗产生的热量，建立主轴温度场模型。采用有限元计算主轴工作温升引起的热变形，按照两种金属材料受热伸长的差值，建立温差与位移关系的数学模型，并求解应用双金属材料结构设计参数。仿真计算结果表明，通过使用轴承预紧力自调节方法，可以有效地扩大机床转速范围，应用在加工中心的主轴上，主轴最高转速由2．5kr／min提高到了3kr／min，取得了明显的效果。

关键词：材料热特性 轴承预紧力 自动调节 有限元分析 

单位：北京信息科技大学机电工程学院 北京100192 中国石油大学机电工程学院 北京102249