本文以轿车工业广泛应用的自动静电喷涂流水线关键部件?高速喷漆涡轮系统为研制对象,从理论、设计和制造三个方面深入研究,充分考虑零部件的制造,以满足气浮装置高速、承载刚度和运动稳定性,并得如下创造性成果:基于传统高速气浮支承采用两点支承的基础上,提出了采用三点支承结构,以提高支承刚度和运动稳定性。研究了气浮喷漆涡轮静压刚度与节流孔孔径及轴颈轴套间隙的关系,提出了基于刚度分析的高速喷漆涡轮气浮轴承结构优化设计方法,该方法可有效地提高气浮喷漆涡轮系统的静刚度。研究了气浮喷漆涡轮装置在高速运行下动平衡的特点,深入探讨了关键零部件的材料选择、制造工艺,装置的安装与调试和产品运行实验等。根据气浮喷漆涡轮采用的气体压力差原理速度检测准确度低、距离短等缺点,首次提出采用光纤传感器采集脉冲信号,适时进行速度反馈检测。上述研究成果极大地丰富了轿车自动静电喷涂设备的设计和制造理论,为进一步开展高速喷漆涡轮系统结构动态设计、维修和维护、故障诊断和状态监控等技术的研究,尽快实现该类设备的国产化,奠定了坚实的理论设计和制造基础。