空气动压箔片轴承(GFB)使用周围环境中的空气作为润滑介质,能够很好的运行在高温、高转速条件之下,被认为是在高温、高速情况下替代常规油膜轴承和滚动轴承的最理想产品。使用空气动压箔片轴承作为支承结构的无油涡轮机械具有更简单的结构、更高的运行转速和工作温度,所以无油涡轮机械体积更加紧凑的同时,也拥有更高的机械效率。经过几十年的发展,空气动压箔片轴承在理论研究方面越来越成熟,各种不同的轴承结构也被相继提出。本文设计了一种具有新型弹性支承结构的箔片轴承—混合波箔金属丝网箔片轴承(HB-MFB),搭建了箔片轴承静态和动态测试实验台并进行了相关的实验研究。本文主要研究重点如下:设计了使用波箔和金属丝网块复合在一起作为弹性支承结构的HB-MFB,对HB-MFB的设计和加工过程进行了详细叙述。在文章中,总结了波箔设计、金属丝网密度选择、金属丝网块尺寸选择、布置和热处理工艺等相关过程和经验。按照本文总结的实验方案,对HB-MFB和波箔型轴承(BFB)在同等实验条件下进行了静态和动态实验研究。结果表明,全部测试轴承(HB-MFB和BFB)的静态结构刚度都显示出了很强的非线性特性,而且HB-MFB在静态载荷下表现出了更优秀的机械能量损耗特性;随着激振频率的增加,全部测试轴承的动态结构刚度出现轻微幅度的上升,等效粘性阻尼系数则出现迅速的下降。设计搭建了空气动压箔片轴承高速测试实验台,对实验台的关键之处进行了特别设计,利用NI数据采集系统实时获取实验数据。使用激光对中仪和现场动平衡仪对实验台进行了转子对中和现场动平衡,进一步保证了实验台的良好性能。最后,针对箔片轴承不同的实验研究需要,设计了不同的实验加载和测试系统。利用高转速测试实验台对HB-MFB进行实验研究,进行了轴承的循环加载实验和力锤敲击实验。循环加载实验显示,随着转子转速的上升,HB-MFB气膜刚度的增加导致轴承的整体静态刚度有所增加,而阻尼呈现出一定程度的下降。力锤敲击实验显示,无论是在转子静止还是24000rpm转速下,HB-MFB的动态刚度随着激振频率的增加而上升,阻尼则随着激振频率的增加而下降。