具有高速度、高精度加工性能的数控机床已成为当前机床业发展的主要趋势,这对机床系统的动态特性有着较高的要求。主轴箱传动系统乃是机床系统中最重要、最关键、最复杂的部分,其动态特性直接决定了机床系统的动态性能。因此,对主轴箱传动系统进行动力学分析显得非常必要。本文结合云南省省院省校合作项目“共建昆明铣床厂产品开发技术创新中心”,基于云南省教育科学研究基金“基于数字样机技术的机电产品开发技术研究(批准号:5Y0553D)”的资助,以提高数控机床的转速和改善机床的动态特性为研究目的,对XK8140数控万能工具铣床的水平主轴箱传动系统进行了动力学分析与研究。本文应用有限元分析软件ANSYS建立了数控铣床XK8140水平主轴箱传动系统的箱体部分、传动部分以及整个系统的有限元动力学模型。对其进行有限元静、动力学分析研究。主要工作如下:首先,对其箱体结构进行静力学有限元分析,校核了箱体的强度和刚度,并对箱体结构设计的合理性进行分析。其次,利用Block Lanczos算法对水平主轴箱传动系统进行了有限元模态分析计算,得出箱体、传动部分以及系统的前20阶固有频率和固有振型。通过分析对整个水平主轴箱传动系统的耦合振动情况有了清晰的了解。第三,在模态分析计算的基础上,应用ANSYS软件对水平主轴箱传动系统进行谐响应分析计算和瞬态响应分析计算。求出系统的幅频动态响应曲线,得出系统分别会在874Hz、1024Hz、1529Hz、1918Hz四个固有频率附近产生共振情况,对系统进行工作频率和齿轮副啮合频率的共振情况进行分析。在瞬态响应分析中,求出了主轴箱表面关键节点的法向加速度响应曲线和位移响应曲线,并计算了这些关键节点的法向加速度均方根值。最后,对水平主轴箱传动系统进行了动态特性测试试验研究分析。求出主轴箱表面测试点法向加速度的时间历程曲线和频谱曲线以及位移时间历程曲线。计算出测试点的法向加速度均方根值并与理论计算值进行比较分析,其结果基本吻合。