高速主轴是进行精密磨削加工的重要部件,随着超精密制造行业的不断发展和进步,它的应用也越来越多,而且对精度、转速等都有越来越高的要求。气浮主轴的性能优越,以空气作为润滑介质,主轴转子不与轴承直接接触,能够轻易地达到高转速且不会产生过多的热量。但目前气浮主轴主要应用的是小孔节流形式的轴承,承载力较小,因此,为了提高承载力,本文研究了多孔质节流轴承。本文使用FLUENT软件对多孔质静压气体轴承的静态性能进行分析,探究轴承渗透率、长径比以及供气压力等参数对其静态稳定性的影响规律;利用有限元软件ANSYS对主轴转子的动静态特性进行分析,具体内容如下:利用光纤测距仪对应用小孔节流轴承的气浮主轴的转速、刚度、回转精度进行了测试,分析出该主轴的不足之处,并得到了主轴转速随供气压力的变化规律。阐述气体在多孔质材料中的运动规律,对气体在多孔质材料中以及气膜间隙中的运动方程进行求解,建立了理论模型,得出渗透率、供气压力、偏心等参数为对轴承承载力的影响规律;采用整体式叶轮驱动,对涡轮尺寸进行计算,对动力部分的气路进行设计;对主轴的进气和排气通道进行设计。应用FLUENT软件对多孔质轴承的空气流场进行仿真,分析多孔质材料渗透率大小、供气压力、偏心率、气膜厚度等参数对径向轴承承载力的影响,以及多孔质材料厚度、气膜厚度对止推轴承承载力的影响,对小孔节流径向轴承的空气流场进行仿真分析,并就承载力方面与多孔质轴承做出对比。应用ANSYS软件的Workbench模块对转子进行静力学分析、模态分析以及谐响应分析,得到主轴不同情况下的共振频率,进一步计算得出主轴的临界转速,得出稳定运行的转速范围。从仿真结果可以看出,在覆盖面积相近的情况下,多孔质径向轴承的承载力比小孔节流径向轴承的承载力要大,而且主轴转子在该承载下的静动态稳定性也可以得到保证。