静压推力轴承已成为当今重型立式数控装备不可缺少的一部分,它的一系列优点也被人们所认可,并得到广泛应用。高速重载设备的出现对静压推力轴承的承载性能要求也越来越高,然而静压推力轴承在高速重载下摩擦失效的情况时有发生,因此预防摩擦失效、提高油垫承载能力是一个亟待解决的问题,摩擦失效的研究已经是势在必行。本文以高速重型立式车床静压支承为研究对象,采用理论分析、数值模拟和实验数据相结合的方法找出摩擦失效的原因,以及预防和在实验中改进措施。理论计算高速重载下润滑油的甩出量、油膜剪切发热量、油泵供油发热量、油膜温升量等。通过使用建模软件对油膜、油垫、工作台等进行模型构建,根据有限元仿真技术对模型进行有效体积划分,利用ANSYS ICEM CFD软件对油膜模型进行网格划分,再对流体模型进行边界参数设定,并通过ANSYS CFX软件进行迭代求解,计算当载荷一定时,速度对压力场和温度场等润滑性能参数的影响,得到润滑油的流动状态及流场相关参数,分析油膜承载失效的可能原因;利用ANSYS Workbench软件进行流固耦合分析,将算好的油膜压力场和温度场做为体载荷施加在工作台和底座上,计算出二者的变形情况,最后推测出实际工况中油膜的变形情况,分析油膜的变形对支承能力和润滑性能的影响,对摩擦失效行为作出预测。以5米立式静压车床为研究对象,在齐重数控装备股份有限公司进行了实验验证,对不同转速下油膜温度进行采集,分析速度对润滑油温度的影响;通过位移传感器测量油膜不同位置处的油膜厚度,根据测量数据推测油膜的实际形状,即静压支承摩擦副变形状况。将实验结果与理论计算、数值分析结果进行比对,验证理论计算与数值分析的正确性。通过理论计算、模拟仿真和实验寻求高速重载下静压支承油垫的的变形规律,以实现预防摩擦失效的发生。