机床高速电主轴的精细化动力学建模是确保其高速高精且平稳运行的理论基础。高速电主轴结构复杂,而采用统计能量分析原理可以实现对复杂系统动力学模型的求解。本文以高速电主轴系统为试验研究对象,将其整个电主轴系统划分为两个直接耦合的子系统即以为由转子、定子、筒体组成多结构装配且不可拆卸的高速电主轴主体设定为子系统1而以单结构存在的圆柱壳体端盖为子系统2的双子系统耦合试验测量其耦合损耗因子的统计能量分析研究模型,建立了系内损耗因子和总损耗因子、模态密度、振动系统能量比及耦合损耗因子的试验理论。首先,在瞬态脉冲激励条件下,采集各子系统激励振动响应信号并根据其瞬时衰减特性确定其子系统的分析频带内平均内损耗因子参数,其试验过程中须注意各子系统应与其直接连接系统解除耦合而独立试验测量获取;其次,在各子系统模态密度的试验测量中,根据瞬态脉冲激励条件下的激励力信号与相应响应加速度信号互谱及其响应加速度信号自谱推导各子系统输入点导纳并取其实部来计算各子系统分析频带内模态密度,同样,须在其试验过程中应该将与其直接连接系统解除耦合而独立试验测量;为了将试验过程更加简捷即避免试验测量系统输入功率的复杂性而引入了耦合系统总损耗因子试验理论间接推导瞬态耦合系统能量平衡程中的输入功率值。耦合系统总损耗因子的试验测量须将两子系统使用螺钉直接耦合,在通过激励其一子系统而获取与其耦合子系统的激励响应信号,再根据瞬态激励衰减法依次激励从而测量各子系统总损耗因子;最后,在获取耦合系统耦合损耗因子的过程中引入了均值导纳的概念,测得直接耦合系统连接点处导纳平均值,根据均值导纳法推导受激励耦合系统各子系统的模态密度及其各子系统振动能量比,再通过耦合系统瞬态能量平衡方程来推导其耦合损耗因子。本文所应用的瞬态激励试验理论获取的子系统内损耗因子、子系统模态密度及耦合损耗因子试验测量方法突出优点是针对非均质、多结构子系统或无法安装过多传感器响应振动耦合各子系统能量的特殊实际工况提供试验测试方法,并通过与其理论分析数据对比,验证本文提出瞬态激励试验获取其耦合损耗因子的测量方式的可行性,在保证一定精确度的条件下,试验条件及过程方便、快捷,可快速预测复杂耦合系统动态特性,为高速数控机床电主轴能量统计模型振动系统初步设计及主动控制系统响应提供有效数据参考。