伴随着电子产品需求的高速发展，为了满足 PCB板高精度、高集成、高效率化的要求，由空气静压轴承作为支承的电主轴被广泛用于电路板等加工行业。电主轴对不同材料加工所需的切削力差异很大，在保证零件加工精度的情况下，这就要求主轴系统具有良好的承载力、刚度和稳定特性。而空气静压轴承作为电主轴的核心元件，其静动态性能对整个电主轴系统的静动态性能至关重要。　　本文通过研究多孔质空气静压轴承的静动态性能，并优化设计出合理结构参数的空气轴承，将其应用于电主轴，然后对多孔质空气静压电主轴进行静动态性能分析。本文的研究内容主要有以下几个方面：　　1、简述了多孔质空气静压轴承的工作原理，然后通过流体润滑理论基础，分析了气体在多孔质空气静压轴承内的运动情况，对多孔质空气静压止推轴承模型和径向轴承模型分别进行了理论计算，得出了多孔质空气静压轴承气膜承载力及刚度的表达式。　　2、在理论分析的基础上，利用有限元分析软件（FLUENT）对多孔质空气静压轴承进行三维流体分析，得出了其气膜压力分布云图。通过改变轴承的结构参数和供气压力的情况下，得出了它们与气膜承载力及刚度之间变化规律。根据电主轴承载力、刚度等因素，综合优选出合理的多孔质空气静压轴承参数。　　3、分析了空气轴承的动压效应，并得出其动压状态下的气膜承载力的表达式，然后通过数值仿真的方法分析了多孔质空气静压径向轴承在不同偏心率和转速条件下的动态特性，得出了多孔质空气静压轴承处于旋转状态时，轴承的转速、偏心率与其气膜动承载力和动刚度之间的影响规律；并且比较了不同节流形式的空气静压轴承的动刚度，得出了多孔质空气静压轴承具有更好的动态刚度。　　4、将多孔质空气静压轴承应用于电主轴，基于 Workbench平台对多孔质空气静压电主轴进行静动态性能分析。采用了流固耦合的方法对多孔质空气静压电主轴系统进行静态性能分析，得到了不同外载荷（轴向或径向）对主轴前端位移和刚度的影响规律；比较了不同节流形式空气静压轴承支承下电主轴的静态性能，结果表明多孔质空气静压轴承支承下的电主轴具有更明显的静态性能，更适合于对承载力和刚度要求较高的加工场合。然后对多孔质空气静压电主轴系统进行了模态分析，得到了主轴系统的振型和固有频率，并基于此基础之上计算了主轴系统的临界转速以及对电主轴系统涡动失稳现象进行了研究，得到电主轴系统涡动失稳的初始转速只与轴承偏心率及系统的一阶临界转速有关。通过对不同结构支承下电主轴系统的涡动失稳情况，得出了多孔质空气静压电主轴发生涡动失稳的临界转速更高，具有更好的动态稳定性。最后分析了主轴系统在外部激励作用下的动态响应情况，得出了主轴系统在主轴各阶模态频率附近会发生共振现象，且响应情况与系统的各阶模态振型有关。研究表明：多孔质空气静压电主轴具有更好的刚度、承载性能以及动态稳定性，更适合于高速高精度加工。