高精度、高速度、高可靠性及智能环保已成为各类机床及机电一体化设备的发展方向，这就对机床伺服进给系统中的关键功能部件—滚珠丝杠的性能和功能提出了更高的要求。目前，虽然精密高速滚珠丝杠在国内外已得到越来越广/泛的应用，但在高速化的要求下，滚珠丝杠在高速驱动时的振动、噪声、温升和工作可靠性等问题还没有得到很好地解决，因此，进一步深入分析滚珠丝杠的模态对提高滚珠丝杠的工作可靠性具有十分重要的意义。滚珠丝杠的分析模型见图1。

从表1 所示可以看出，滚珠丝杠的第1 阶、第2 阶固有频率分别为92.2、92.3Hz，而变频电动机的工作频率一般为30～130Hz，工作过程中易产生共振，所以在选用电动机时应尽量避免电动机的工作频率与滚珠丝杠的第1 阶和第2 阶固有频率接近。

首先在 SolidWorks 三维软件中建立某型号滚珠丝杠副的三维模型，如图1所示为滚珠丝杠副的三维模型。这里研究滚珠丝杠副的支撑形式为一端固定一端自由，图1 所示的安装轴承轴段即为固定支撑所在的位置，有限元分析时约束施加在该位置。

图2—4 所示分别为滚珠丝杠副的螺母运动到不同位置时的有限元模型及各阶振型。综合表1 及图2—4 可见，滚珠丝杠副螺母运动到不同位置时的各阶固有频率和振型存在较大差异。螺母与支撑位置越近，固有频率越大，振动时变形越均匀。因此实际应用中，长丝杠一般不采用一端固定一端自由的支撑方式。在选用滚珠丝杠时应该结合实际运转工况和支撑形式，全面分析螺母在不同位置的固有频率，这样才能保证使系统工作频率避开滚珠丝杠副的固有频率，防止发生共振。