作为数控机床的关键功能部件之一，高速电主轴的可靠性水平对于机床的可靠性有着重要影响，因此研究电主轴可靠性，对于提高国产数控机床可靠性水平、增加市场占有率具有重要意义。可靠性研究需要以故障数据为基础，可以在实验室中建立试验台对电主轴进行可靠性试验，获得实验数据。现有的电主轴试验台基本上停留在主轴空运转实验或静态加载实验的阶段，不能真实反映电主轴的实际载荷情况。因此需要开发可以模拟电主轴真实受力情况的加载装置对其加载，才能使实验数据更具真实性。本文提出了以电液伺服系统和电力测功机作为加载装置的高速电主轴可靠性试验方案，搭建了高速电主轴可靠性试验台。对所研究电主轴进行了受力分析，计算出主轴所受最大静态力和扭矩；根据切削力频域波形图，分析出主轴工作时所受动态力大小及频率，为设计加载装置提供依据。使用电力测功机进行加载，模拟电主轴所受扭矩，并设计了中间的扭矩传递机构。深入研究了阀控式电液伺服系统，开发出电液伺服加载装置对主轴加载，模拟其所受切削力。建立了电液伺服系统的数学模型，使用奈奎斯特判据和伯德图分析了系统稳定性。通过增加阻尼环节，对加载系统的稳定性进行了优化。对试验台机械部分使用Ansys进行了强度校核，对设计的轴承进行了寿命分析。开发了试验台控制系统，使用VB编写控制软件，使用数据采集卡、光电耦合器、继电器、接触器等实现弱电信号对强电以及主轴驱动器的控制。对试验台硬件电路进行了抗干扰处理，使用UKF滤波算法对反馈信号进行了滤波处理，使反馈信号更稳定。试验台调试完成后，经过一段时间的运行表明：试验台可以连续、稳定地进行高速电主轴可靠性试验，电液伺服加载装置和电力测功机加载效果良好，可以达到预期目的。本试验台的成功研制，对于采集可靠性数据，以及下一步可靠性加速试验的进行打下了良好的基础，对数控机床可靠性研究有着重要意义。