现代工业的发展对高速旋转机械的支承系统提出了更高的要求,波箔气体轴承凭借其高承载能力、优良的稳定性和较强的抗干扰能力等优势,在微型透平机械和航空航天等领域具有广阔的应用前景。为加速波箔轴承在工业生产中的应用进程,需对其支承转子的动力学特性进行研究。本文针对波箔轴承及其支承的转子进行理论建模、基于此模型分析其转子动力学特性,同时搭建转子动特性实验台,测定转子振动参数并分析其运动特征。运用集总参数法建立波箔轴承支承的转子系统离散化模型,在该模型基础上建立系统的运动方程,基于运动方程求解系统的自由振动模态和不平衡激励下的振动响应,通过运动方程的特征矩阵研究系统的动力稳定性。研究表明,转子系统在一阶临界转速时处于失稳态,高阶临界转速时处于稳态,但转子在低转速下的稳定性总体要高于高转速下的稳定性。基于轴承气膜力与箔片摩擦力的作用原理建立转子局部力学模型,计算转子在升速过程中的振动响应,分析由气膜力和摩擦力引起的转子非线性运动。研究表明,不同转速下系统表现出的非线性特征存在差异,临界转速区系统的非线性特征不明显,远离临界转速区时系统运动表现出明显的无序性。设计并搭建波箔轴承-转子系统动力学特性实验台,测试系统在不同转速下的位移响应。实验结果表明,转子起飞前由于受箔片摩擦,振动以低频为主,振动幅值较大,显示出明显的不稳定特征,转子起飞后振动以基频为主,幅值稳定。