随着为微机电系统(MEMS:Micro-Electro-Mechanical Systems)技术的快速发展,微型旋转机械作为MEMS主要的动力源,越来越受关注。为了得到较高的能量密度输出,微型旋转机械必须具备非常高的转速,由此会带来微转子和轴承之间的动力润滑问题。在微尺度效应下,以往常用的干摩擦润滑技术只适用于低转速、短寿命的微转子系统,常规轴承所采用的润滑油技术已不再适用于MEMS旋转机械系统。对于超高速微转子系统,气膜润滑成为最佳选择,其优点主要在于:运行时几乎无摩擦磨损,不会污染系统润滑表面,可支撑高速微转子,且阻力较低。本文分别以微转子系统中的径向气体轴承和微电机中采用的滑块式气体轴承为研究对象,充分考虑微型气体轴承的尺寸特征,分析了微尺度效应引起的滑移机制对气体轴承稳态特性的影响,分别采用数值法和解析法得到了气体轴承的流量分布、压强分布、载荷能力和偏位角,发现微尺度下滑移效应对气体轴承特性的影响规律。研究表明:在对MEMS旋转微机械的气体润滑性能进行研究时,不能采用宏观上的基本假设,以免得到的压强分布及载荷能力产生偏差。对于超高速条件下工作的微转子-轴承系统来说,必须充分考虑滑移效应和可压缩性对气体轴承特性的影响。