随着高速精密加工技术的迅速普及与推广,气动主轴也得到了飞速发展。气动主轴由于采用空气作为动力来源,其清洁、安静、结构简单以及易维护的特点得到了越来越多的人的认可。高速精密加工技术中最为核心的便是主轴单元,高速主轴单元的类型主要有电主轴、气动主轴等,两者原理和结构差异较大,应用的范围也不尽相同。与电主轴相比,气动主轴具有结构简单,易维护,发热小,不污染环境,成本低等特点,因此在高转速,扭矩要求不高的实际应用中,具有较为明显的优势。本课题所设计的主轴主要应用于高速精密微量磨削以及微孔钻削等。本文所设计的气动主轴采用了涡轮叶片作为动力结构部分,由压力气体驱动,带动主轴高速旋转,主轴同时也采用了空气静压轴承作为支撑。结合前期的工作及本课题的实际情况,本文将重点放在了主轴系统的详细设计以及空气润滑轴承的理论计算与分析上。本文的主要研究内容如下：(1)文中基本完成了主轴的结构设计,采用涡轮叶片作为主轴的动力输入结构,而轴承的布局则为前后径向轴承与双向止推轴承相结合的前支承结构,对主轴的设计主要从结构,气路等几个重要方面进行了分析。(2)研究了气浮轴承的原理与设计方法,确定了小孔节流的结构形式,利用表压比法设计并确定了轴承的详细尺寸与具体参数,并利用然后结合计算机仿真的方法,利用有限元分析软件Fluent对轴承进行了有限元仿真,并对各种与轴承性能有关的影响因素进行了研究与分析,为主轴后期的使用及优化改进提供了重要依据。(3)对主轴的动力部分,确定其涡轮叶片采用了典型的抛物线叶型的结构形式,对其具体尺寸进行了计算,并用参数化方法进行了三维建模,并利用有限元软件对其进行了模态分析。