精密数控磨床动静压主轴系统采用液体动静压轴承作为支承单元,有着诸多优点并得到了很好的应用;液体动静压轴承作为其核心零部件,具有重要的研究价值。本文结合课题的具体要求,针对精密数控磨床砂轮液体动静压轴承主轴系统进行了全面深入的分析:(1)介绍了在液体动静压轴承设计中所运用到的基本控制方程,并基于流体润滑理论建立了求解动静压轴承稳态温度场、油膜压力场分布的数学模型。借助三维流体仿真软件FLUENT分析了主轴轴颈形状误差(圆度误差及圆柱度误差)对深浅腔液体动静压轴承性能的影响。(2)使用FLUENT和ANSYS Workbench两个仿真软件分析了在主轴轴线偏斜的情况下轴承油膜稳态性能的变化情况,研究了主轴受载荷造成的挠曲变形与制造装配误差所产生的轴线偏斜两者之间的相互影响;并对轴瓦-主轴部分的热变形、弹性变形以及复合变形情况进行了固-液耦合仿真分析。(3)运用SolidWorks与ANSYS Workbench软件建立了液体动静压轴承砂轮主轴系统的三维模型和有限元模型,进行了模态及谐响应分析。采用有限元数值仿真的方法,计算了该主轴系统的前八阶固有频率及对应的振型,分析了砂轮端悬伸长度、轴承支撑间距、端面止推轴承位置对主轴系统临界转速和动刚度的影响;并进一步对主轴的热变形情况进行了仿真,在其基础上提出了改善主轴系统动态及热特性的措施。(4)以湖南大学30HD高速动静压电主轴实验台为基础,测试了不同工作参数下高速电主轴系统的热特性规律。并将实验数据与仿真结果进行对比,证明了仿真方法的有效性。此外还利用HKY121-01动静压主轴系统进行了主轴回转精度测量实验。