当前数控铣床高速电主轴广泛采用滚动轴承和滑动轴承,滚动轴承由于磨损严重影响寿命,滑动轴承由于润滑液的摩擦产生大量热和泄漏问题,应用存在很大局限性。气体轴承具有转速高、稳定性好、精度高、寿命长等优点,目前已成为高速电主轴主要支承方式。论文以铣床用高速电主轴的径向止推联合气体轴承为研究对象,采用理论分析,数值模拟及试验验证相结合的方法对其流场压力分布、速度分布以及承载力、刚度等特性进行研究分析,获得其影响因素及分布规律。结合动压、静压轴承设计理论,对轴承的结构参数进行设计。针对高速电主轴转子与径向止推联合气体轴承之间流场结构,建立三维联合轴承数值仿真模型。采用分区、结构与非结构网格相结合的方法对模型进行网格划分,并通过网格相关性对模型进行评估,获得适合的网格划分原则。在不同工况条件下,运用CFD方法对径向止推联合气体轴承的流场特性进行数值模拟,获得压力分布、速度分布以及承载力、刚度的变化规律,并与单独径向气体轴承流场特性进行对比分析。分析结果显示:两种模型具有不同的流场分布特性,高速下径向止推联合气体轴承动压效应虽然更显著,但由于受止推面流场影响,其承载力低于单独的径向轴承;在高转速、大负载条件下联合轴承刚度优于单独径向气体轴承。在电主轴转子空载及切削条件下对轴承及电主轴特性进行测试。采用单双边加载方式对不同偏心率下轴承负载能力进行测试,并且与仿真结果进行对比分析;通过自编的LABVIEW软件程序对不同转速、供气压力下转子的振幅进行采集,分析转子的稳定性及变化规律。