静压气浮导轨具有摩擦小、发热量小、寿命长、精密度高、无污染、无辐射等优点,直线电机驱动具有无接触、速度快、精度高、噪声低等特点,将两者结合的运动进给平台充分发挥了气浮导轨和直线电机的优势,在高速、高精密机械设备中具有广阔的应用前景。但由于静压气浮导轨承载小、刚度低、稳定性差以及制造安装精度要求高等缺点,成为气浮运动平台推广应用的一个瓶颈。目前,在气浮导轨承载能力和刚度等特性的设计计算方面,工程应用中多采用一维解析方法,一般误差高达20％之多；理论研究中采用的数值求解方法对精度有较大提高,但由于忽略了许多实际结构,影响了最终的求解精度。因此研究并采用新的设计分析方法,提高静压气浮平台动静态性能的求解精度,在实际应用中具有重要的意义。本文以矩形闭式静压气浮平台为研究对象,主要从以下几方面内容进行了研究:　　 ⑴通过对气体润滑理论的深入分析,运用工程解析法对闭式静压气浮导轨进行初步设计。　　 ⑵对闭式气浮导轨进行全参数的三维流体建模分析,把求解域从传统的薄膜区扩展到节流小孔上游,并把气浮面交接处的结构特征纳入模型,考虑了更多实际结构的影响。通过对气场分布规律的研究,分析了导轨在不同偏心率下气膜内的压力分布情况及导轨承载能力和刚度的变化规律。在此基础上,进一步分析了节流器结构设计参数、气浮面结构设计参数和工艺参数对导轨承载能力和刚度的影响,最后对静压气浮平台的静态性能进行了实验研究。　　 ⑶建立了三维流体有限元模型,分析了平台在不同运动速度情况下的气膜内部压力场分布的变化规律及平台承载特性的变化情况。　　 ⑷根据气膜支承的实际情况,提出将气膜层假设为弹性垫,并运用流一固耦合方法确定弹性垫的结构和材料特性,建立弹性垫质量系统方法来研究静压气浮平台的模态频率和振型特性,并建立了模态实验系统,对气浮平台进行了实验。最后,将自由模态法和弹簧质量系统法与弹性垫质量系统法综合对比分析。