高速加工技术的迅猛发展和高速数控机床需求量的快速增长,对高速电主轴技术提出了新的要求和挑战。作为高速数控机床的核心部件,由于高速电主轴的转速和输出功率都急剧增大,采用新技术并研制新型的高速电主轴成为当前的主要任务;同时,分析高速电主轴的动态性能能为电主轴的使用和设计提供重要参考,因而显得不可或缺。本文选用混合陶瓷轴承作为主轴前后支撑,对高速轻载铣床用电主轴进行了结构设计;在Hertz空间接触理论的基础上,结合轴承拟动力学的分析方法,对主轴轴承进行了的动态性能分析;并以此为基础,根据有限单元法建立了轴承-转子系统的动力学模型,研究了影响主轴系统一阶临界转速和轴端振动量这两个参数的因素。具体工作如下:首先,利用机械设计相关知识,结合当前电主轴技术,设计了出额定转速为60,000r/min,额定输出功率为1.2kw的电主轴,设计内容包括主轴的轴承系统、电机系统、冷却系统和润滑系统等。其次,根据Hertz空间接触理论,分析了轴承内部的运动和受力,并在轴承拟动力学分析方法的指导下,利用Matlab数学软件,求解轴承内部的各种参数,并分析各参数对轴承的动态刚度和使用寿命的影响。最后,在第二部分内容的基础上,利用有限单元法建立了轴承—转子动力学模型,研究了主轴的结构参数和工作条件对电主轴一阶临界转速和轴端振动量的影响;并利用研究结果优化电主轴的结构。