空气静压电主轴以空气静压轴承支承、以电机或者涡轮为动力驱动,能够实现高速精密加工,具有回转精度高、振动小、转速高等特点,获得广泛应用。进一步降低空气静压电主轴的振动,对提高加工精度及其稳定性有重要意义。空气静压轴承工作中形成的气膜不仅承受外载荷、有减轻摩擦的作用,而且轴承内部流动的气体所发生的微振动和气膜在外部扰动作用下的动态特性等对空气静压电主轴的回转精度和振动有重要影响。因此,本文主要从数值仿真分析和稳定特性分析两方面对空气静压轴承进行重点研究,主要内容如下:（1）对空气静压电主轴的主要关键技术进行了分析,确定了空气静压电主轴整体设计方案与核心部件的设计参数,通过仿真不同偏心率和不同转速,研究轴承动压效应对气膜流场的作用影响,以及偏心率和转速对轴承承载力和刚度的影响,结果为后续动态分析打下基础。（2）基于大漩涡模型,利用Star-ccm+软件仿真了不同区域的气流瞬时流动情况,研究了流场中气旋的产生和变化规律。从冲量原理、压力变化等方面研究了轴承微振动的机理。并数值分析对比不同供气压力和不同压力腔形状下计算域稳态和瞬态流场情况。（3）以流体润滑理论为基础,建立了空气静压轴承的气锤振动动力学振动方程,数值分析在不同初始值、不同气膜厚度以及不同供气压力下,系统相图和时域图的变化情况。另外针对气锤振动产生的原因,提出了减少气锤振动的措施。（4）利用动网格模型分析不同扰动频率对轴承动态承载力的影响,并建模理论分析动态刚度和动态阻尼随扰动频率的变化关系,并根据变化曲线结合粘弹性理论,分析推导两种三元件固体模型等效气膜动态模型。分析表明,粘弹性理论的三元件模型能很好表达气膜的动态刚度和动态阻尼特性。（5）利用Fluent软件求解了空气静压轴承在不同供气压力下的气膜刚度,在此基础上利用有限元分析软件ANSYS Workbench中的弹簧-阻尼单元（COMBIN14）和轴承单元（COMBI214）模拟气膜刚度,分析了不同供气压力对主轴系统的模态影响和周期激振力作用下的动态响应情况。