气体静压轴承为非接触型轴承,由外部提供的高压气源经过节流作用后,在轴承与被支撑件之间产生压力气膜,使静压轴承具备承载力。该类型轴承摩擦发热小,工作精度高且使用寿命长,被广泛使用在精密与超精密加工设备、航空航天器械、高精度测量装备等领域。但轴承存在承载力小且刚度低的弱点,为改善轴承性能,获得更高的承载力及刚度,本文以静压润滑气浮承载单元为研究对象,将小孔节流与表面节流相结合,设计不同节流槽形状的复合节流气浮承载单元,进行静动态特性仿真分析和实验研究,为气体静压轴承的研发做基础研究。本文首先采用有限差分法分解静态模型,得到其离散形式,在给定边界条件后,通过编写MATLAB程序并制作求解静态特性的可视化界面,仿真得到气浮承载单元润滑膜中压力分布,根据压力分布可计算出静态特性。利用MATLAB仿真,分别得到小孔节流及不同节流槽形状的复合节流气浮承载单元的静态特性,分析得到其静态特性影响规律。设计出两种仿生形节流槽,在MATLAB中编写其抗倾斜转矩及角刚度求解程序,并与前面两种节流槽形状下气浮承载单元的静态特性和抗倾斜能力进行对比,分析得到节流槽形状的选择方法。采用摄动法得到气浮承载单元动态控制方程,在静态压力计算结果的基础上,通过有限差分法及超松弛迭代法编写出计算动态特性的MATLAB程序。通过MATLAB仿真动态压力分布,计算出随气膜厚度变化的动态特性曲线,分析得到气膜厚度对气浮承载单元动态特性的影响规律。利用实验台测量小孔节流及复合节流气浮承载单元的静态特性,将实验数据与仿真结果相对比,验证了静态特性求解过程的可靠性;通过微振动测量实验,研究了气源压力及气膜厚度对复合节流承载单元微振动的影响规律。