现代木材加工工业中，广泛采用的是高速电机与主轴合二为一的高速电主轴结构形式，电机转子装配在旋转的主轴上，主轴可以直接装卡刀具，因而高速电主轴具有结构紧凑、节能高效的特点。木材加工高速电主轴是将金属加工电主轴技术应用于木材加工机械中，结合高速切削原理和木材加工工艺要求而发展起来的核心部件，集成了高速电机、主轴系统、自动刀具交换系统、多功能加工单元等技术。　　由于电主轴加工的对象是木材，其结构材质与金属材料有很大的不同，在切削过程中所产生的切削力变化较大，更易产生振动。同时，电主轴的动态特性决定了电主轴的加工精度，机械振动会使刀具破损，增加主轴轴承所承受的动载荷，降低轴承的精度和寿命，影响加工精度和表面质量。因此，在电主轴的设计阶段，必须对它进行动力学特性分析，以确定其各阶固有频率、临界转速以及空载时的振动情况。　　本论文以高速木材加工中心电主轴为研究目标，通过对高速电主轴结构和动静态特性的分析：测试和计算电主轴的固有频率和临界转速；对电主轴进行阶次分析；对主轴结构进行设计，利用B&K的PULSE系统对设计的主轴进行模态和阶次的分析，为优化主轴结构和改善电主轴的动静态特性提供必要的理论依据。　　本论文研究了一般主轴系统动静态特性和多种振动分析方法的基本理论知识，分析了影响电主轴的结构特点和电主轴动静态特性的主要因素及其对结构设计的要求，主要进行了如下几部分工作：　　（1）分析了电主轴的结构特点和影响电主轴动静态特性的主要因素及其对结构设计的要求，对关键部件进行了设计：采用转子和定子分离式结构的无外壳电机、背靠背组配的角接触球轴承、一次性永久脂润滑、独立风扇驱动的风冷冷却方式和加大散热面积的电主轴壳体等。　　（2）通过锤击法、工作模态分析和升速法三种方法测试并对结果进行比较验证，得出：电主轴的一阶临界转速84600 r·min-1远大于电主轴的最大转速18000 r·min-1，不会产生自激振动，可以保证加工精度。　　（3）分析比较频谱分析、时域分析和阶次分析等多种谱分析方法，阐述了阶次分析方法的原理和实现的关键。并对国产和进口的电主轴分别进行了阶次分析，从分析结果可知电主轴的前轴承振动要强于后轴承，在高转速区国产电主轴的振动总值10.8m/s2接近进口电主轴的两倍。对于前后轴承振动阶次谱中所读出的前后轴承的一阶等频线即一阶固有频率值，国内外所测该值均大于当前速度9000r·min-1的转频1350Hz，故不会发生共振。