随着社会的发展与进步,人们对产品的质量和性能要求越来越高。车床作为制造领域应用最为广泛的加工设备之一,由于其主轴在高速运转时的动态特性会直接影响工件的加工表面质量。因此,主轴系统的动态特性成为评价车床本身加工精度的重要指标之一。目前,国内的精密车床,无论是可靠性、功能完备性和稳定性上,还是从精度方面衡量均与国外先进机床存在一定的距离。本文对静压气体轴承承载机理进行分析,并结合静压气体轴承,对主轴系统结构进行优化。以轴承刚度最大以及减少轴承的气体扩散和环流为目标,进行结构及工作参数的优选。简化流体力学中的一些条件,结合气体润滑的基本方程,推导雷诺(Reynolds)方程的一般形式,并对润滑过程中的边界条件进行分析。基于静压气体润滑理论,对雷诺方程进行无量纲处理,通过有限元法对其离散化,结合比例分割法和超松弛迭代法确定轴承的基本性能参数。采用FLUENT软件模拟分析了气膜流场的压力分布状态,并研究在各影响因素的作用下,小孔式静压气体轴承承载能力和刚度的变化情况。基于转子动力学的基础理论分析,简化主轴转子系统模型,进行静压气体轴承转子系统端部动力学模型的建立。通过模态分析得出各阶固有频率和振型,基于主轴振动特性,利用MATLAB计算主轴受迫振动端点位移响应情况,将其作为对工件车削质量评估与预测的依据。