随着科学技术的不断发展,机床制造业正在向高速度、高精度、高效率的方向发展,而电主轴作为高档数控机床的核心部件,其性能决定着整机的加工精度、效率和使用寿命。为了减小高速电主轴的发热对其加工性能的影响,通常电主轴都配有冷却润滑系统来及时地带走热量,使电主轴处于最佳的温度场。本文研究思路为：第一,通过对电主轴的发热与传热的分析计算出电主轴在各工况下的发热量及传热参数；第二,利用正交仿真试验以热稳定性为指标来寻找与工况所匹配的冷却参数。本文依据电机学原理和传热学理论对电主轴的发热与传热进行了计算,并通过CFD仿真对电主轴冷却润滑系统进行了仿真分析。对电主轴温控系统的设计和优化等提供了参考依据。全文主要研究内容如下：1.高速电主轴的发热与传热分析依据电主轴电机和轴承的发热原理,对电机在不同工作效率值下的发热量进行了估算,对轴承则与转速相对应,估算出其在各转速的下的发热量。根据传热学原理对电主轴内部的传热过程进行了分析,并计算了在不同传热方式下的传热参数。2冷却系统流场模型分析及仿真根据流体计算力学原理,对电主轴冷却系统中冷却液所处流态进行分析,并计算出流场雷诺数判断各流速下冷却液所处的流态。根据电主轴冷却系统的理论模型,应用CFX软件对高速电主轴冷却系统进行CFD仿真,得出电主轴在各工况下的冷却系统温度场和流场分布云图。3基于仿真的正交试验为了提高电主轴的热稳定性,冷却系统需与电主轴工况匹配。本文通过正交试验法分析冷却系统与工况的匹配关系。正交参数为冷却系统参数(冷却液流速)和电主轴工况参数(转速)。通过正交试验分析得知,当冷却液流速达到一定程度时不能再降低主轴的温升。而且在不同的工况下电主轴的冷却系统配有相应的冷却参数可保证主轴的热稳定性。