精密数控机床的性能反映了国家的科技实力与装备制造业的发展水平,备受各国工业界的重视。其进给系统广泛采用液体静压导轨作为支承部件,静压导轨的静动态特性更是保证各运动部件之间相对运动精度和整机性能的关键。因此,本课题以闭式定流量液体静压导轨为研究对象,通过建立导轨的静、动态数学模型以及对流场的仿真分析,研究设计参数对导轨性能的影响,为导轨的设计及优化提供理论依据。论文主要工作如下:根据液体静压导轨工作原理,采用量纲分析法建立了液体静压导轨封油边流体控制方程,通过分析比较流场中粘性力、惯性力、彻体力的量级大小,说明了流场中粘性力起主导作用,为后续液体静压导轨的性能分析及流场仿真提供了理论依据。采用有限差分法对油膜流场控制方程求解,得到了导轨静态性能的数值表达式。研究表明设计油膜厚度对导轨静态性能影响最大,增大设计间隙,导轨的承载力和静刚度都会程指数下降。建立了闭式定量供油静压导轨承载方向上运动状态的数学模型,推导了导轨滑台的动态方程,得到了静压导轨的动刚度及阻尼系数,研究了在阶跃载荷下过度过程导轨的动态性能。研究表明,导轨在承受阶跃载荷时的过渡时间随着初始油膜厚度的增加而延长,随油液拈度的增大成线性增大;而导轨的动刚度随载荷频率增加先减小后增大,随油液粘度减小而减小,随初始油膜厚度的增加先减小后增大。利用计算流体力学软件Fluent对导轨油腔内部流场进行仿真分析,得到流场分布规律。研究表明工字型油腔和矩形油腔承载力相同。当在倾覆力矩作用下,导轨运动时,会产生动压效应,继而使承载力发生波动。横向回油槽可以减小动压效应,提高导轨运动精度。