磨床主轴的支承形式是保证主轴精度及其承载性能的关键因素。与传统的滚动轴承或者液体润滑轴承相比，空气润滑轴承具有转速高、摩擦损耗小、回转精度高和无污染等优点。空气轴承的结构参数和动压效应对其承载性能有着至关重要的影响。针对传统的求解空气轴承气膜内压力分布的算法计算效率低、收敛性差等问题，本文采用一种改进的有限差分算法，详细推导了雷诺方程的求解过程；基于流量平衡原理，提出变步长逐步逼近迭代算法，提高算法的计算效率和收敛性；以MATLAB为平台，编制通用空气静压径向轴承的分析程序，并对改进的有限差分算法的正确性及收敛性进行验证；运用正交试验法设计了试验方案，研究了空气静压径向轴承的主参数对其承载性能的影响；运用基于有限体积法的计算流体力学软件FLUENT，仿真分析了轴承动压效应对轴承的承载力和耗气量等特性参数的影响。研究结果表明：改进的有限差分算法能够用于空气静压径向轴承承载性能的研究，此方法在小气膜间隙下仍然可以快速收敛；影响空气静压径向轴承承载性能的因素由大到小的顺序分别为，平均间隙、偏心率、节流孔直径、供气压力、轴承长度、每排节流孔个数；空气静压径向轴承的平均间隙越小，动压效应对轴承承载力的提高作用越明显。基于以上研究结果，进行了高速精密磨床空气静压径向轴承和静压复合主轴的结构设计，并仿真分析了轴承的承载性能，为高速精密磨床的设计提供依据。