地面模拟装置用于模拟飞行器在发射和飞行状态下光纤从线管上高速释放的状态。飞行器释放速度的提升使得装置主轴转速要求提高,由此引起的主轴轴承转速高、温升快、寿命短、可靠性差的问题亟待解决。鉴于此,本文首先针对地面模拟装置的工况,在分析了各类轴承的优缺点后,确定了以具有抗高温、超强度等特性的陶瓷球为滚动体的角接触球轴承作为主轴轴承,确定油气润滑作为其配套的润滑方式,随后设计了喷嘴结构。并以此为物理模型,基于轴承动力学和计算流体力学等理论,建立了有限元分析计算模型,对地面模拟装置中主轴轴承油气润滑两相流流场和温度场进行了深入分析。最终搭建了油气润滑系统并对其进行了调试。以下为本文的主要研究内容:（1）为了模拟地面模拟装置主轴轴承腔内气液两相流的分布,本文基于多重坐标系法基本方程,分析计算了角接触球轴承中滚珠与保持架的运动状态,建立了轴承的固体域和流体域模型及其对应的网格模型,确定了以VOF模型、RNG k-ε湍流模型、滑移网格模型作为求解模型,分析了轴承加载的边界条件与求解方法的设置;采用数值计算的方法对轴承腔内两相流流场分布进行了计算,并针对供油量、供气压力和转速对润滑油分布的影响进行了分析。（2）轴承的温度是衡量其工作状态的一个重要指标。本文以H7009Cy角接触球轴承为例,通过对轴承油气润滑条件下生热与传热方式的分析,计算了轴承内外套圈的负荷、滚珠的自旋角速度、轴承生热率和对流换热系数,并以此为热边界条件,采用数值计算的方法对轴承腔温度场分布进行了计算,并从供油量、供气压力和转速对轴承腔温度场的影响进行了分析。（3）由于润滑油的黏度会随着温度的变化而改变,本文在考虑温度对润滑油黏度影响的前提下,探索了黏温效应对轴承腔内润滑油分布与温度场分布的影响规律。发现考虑黏温效应的情况下,轴承内外滚道和滚珠的温度均比润滑油黏度为常数条件下的要高,且三者中的外滚道温度最低,滚珠温度最高。