为探讨如何更有效地降低大功率高速电主轴用高速角接触球轴承腔温度，本文提出分析含有石墨烯的油气润滑对轴承腔热流特性的影响规律。基于流体力学守恒方程，建立了高速角接触球轴承腔体内的压缩气体、润滑油、石墨烯颗粒三者形成的气液固三相流的热流分析数学模型。通过数值模拟分析了不同速度的压缩气体状态下油气通道中的石墨烯润滑油环状流的形成条件、轴承腔内石墨烯润滑油流场速度、以及石墨烯颗粒分布与轴承腔温度场的关系。结果表明：石墨烯润滑油速度与压缩气体速度之比为1:10时，油气通道中会形成石墨烯润滑油环状流，以此实现高速角接触球轴承腔的良好润滑；高速运转工况下，发现轴承腔内石墨烯的分布状态同时受到离心力与滚珠高速自旋的影响，且石墨烯颗粒分布越密集的区域温度越低；另外，石墨烯润滑油在滚珠与内圈接触区域流速越大时，表面换热系数越高，导致该区域散热越快，这为石墨烯油气润滑更好地降低高速角接触球轴承温度，保障轴承正常工作提供了良好的理论依据。