采用考虑剪切变形和转动惯量的Timoshenko梁作为该主轴系统的简化模型，通过对比分析确定前端组配轴承之间的最优跨距后，在施加不同预紧力的情况下，分析不同位置添加支承对于主轴低阶固有频率的影响，为设计和研究人员今后的工作提供一定的理论依据和可行的分析方法。

利用CFD流体计算软件对气体静压轴承三维内部流场进行数值模拟与分析。在计算中采用了湍流(Realizable K-ε)计算模型,利用计算结果对气体静压轴承的性能进行分析,得出了承载力随着转速的增加而明显的变大;在节流孔附近湍流效果明显,远离节流孔流场逐渐恢复层流;同时通过对节流小孔附近的截面的压力和马赫数分析,得出了在节流孔附近存在着超音速现象,对轴承的稳定性有一定影响,并且通过节流孔附近的压力分布以及承载力与转速的关系,得出了转速对静压轴承的静特性影响不可忽略。

针对径向节流小孔静压轴承静态分析的局限性,提出了采用大涡模拟(LES)分析静压轴承节流孔附近流场在相邻时刻之间的变化形式,同时通过分析节流孔附近不同位置周向流场变化情况,得到节流孔附近的涡动和涡线随着时间变化的分布图;分析特定位置上的各个参数变化,得出压力参数与速度、马赫数以及涡量变化的关系;最后得出各个参数的波动性对气体静压轴承的振动性有一定关系的结论。

针对转速对静压气体轴承的影响不可忽略,提出了对径向小孔节流气体静压轴承的静动态性能分析。通过求解非定常雷诺方程,建立线性扰动理论和迭代过程。数值计算了轴承在不同转速,气膜厚度以及供气压力工况下的承载性,动刚度和动阻尼。结果表明,轴颈旋转对轴承静动态性能有重要影响,小孔节流静压径向轴承的垂向主刚度和主阻尼对扰动转速有很大的依赖性。