应用动静压轴承作为精密主轴支撑轴承是目前的一个发展趋势。动静压轴承具有刚度大、精度高和寿命长等特点,可提高精密主轴在高速加工时的精密性、稳定性和可靠性。本文以卧式加工中心为研究背景,针对精密加工中对主轴提出的高精密性、高稳定性和高可靠性的应用要求,开展精密主轴滑动轴承的设计、性能仿真及摩擦学性能改进研究。本文的主要研究内容如下:针对卧式加工中心精密主轴的应用要求,分析了精密主轴的使用环境及运行特点。提出了以刚度、承载力等为主要参数指标的精密主轴轴承的设计要求,并制定了动静压轴承的设计方案。针对几个对轴承性能影响较大的参数,包括初始半径间隙h0、油腔深度t0及节流器孔径dc进行了详细设计,获得了 3组轴承设计参数。对3组轴承设计参数进行静动特性计算,静特性包括轴承流量Q、承载力F、温升△T和摩擦功耗Pf,动特性包括竖直和水平方向刚度,根据静动特性计算结果选取最优轴承参数;借助Solidworks和Ansys有限元分析软件对选取的动静压轴承进行流固热耦合特性仿真分析,仿真的性能包括轴承温升△T、热变形ζ等,研究在卧式加工中心额定转速内,动静压轴承的温升和热变形量,对其性能进行评价。为进一步提高动静压轴承在特殊情况下的摩擦学性能,通过对轴承减摩层制备凹坑类微织构,提高轴承的润滑性能,借助摩擦磨损试验对织构前后减摩层材料性能进行评价;通过对传统巴氏合金轴承材料中添加微量的Ag和石墨,提高轴承材料的耐磨性和耐温性,并采用摩擦磨损试验和高温硬度试验对其进行验证评价。