气体润滑轴承随着高速机械的发展而在工业中扮演着越来越重要的角色。波箔径向轴承属于一种比较传统的空气动压轴承,虽然其出现的时期比较早,但其仍然被广泛应用于各行各业。然而对于波箔轴承的理论研究还没有达到较高的精度。以往的研究中,多数将波箔等效为简化模型进行计算。等效模型的计算过程较为简单,但其计算结果精确度有限。随着实际应用中的轴承要求转速越来越高,载荷越来越大,轴承设计计算需要更精确的理论计算模型。波箔和顶箔是轴承的重要支撑元件,本文对于波箔建立了一种能够反映实际形状的曲面壳模型,采用有限元方法建立了其计算模型,分析了膜效应对曲面壳的影响,得到了波箔的刚度矩阵。对具体的模型采用该方法计算其受力变形情况,与较为简单的平面壳模型进行了对比,并在ANSYS中使用不同密度的网格划分同一模型与之对比,验证了曲面壳模型的准确性。由于顶箔较为光滑平整且不考虑拉伸,对于顶箔采用平板单元建模。基于以上模型建立了实际轴承的波箔和顶箔的刚度矩阵,并将波箔和顶箔的刚度矩阵进行自由度耦合,计算特定载荷下的箔片变形量。根据波箔轴承的特点提出假设条件以简化气体润滑理论的基本方程,建立适合轴承的雷诺方程,并采用有限差分法进行求解,得到气膜间隙压力的分布。将压力计算与前述的箔片变形计算进行耦合,进行了气弹耦合计算。分析了不同顶箔厚度对轴承刚度的影响和对箔片变形情况的影响,分析了轴承的承载特性。设计并进行了波箔径向轴承承载性能的实验,测试了静态加载和卸载时的刚度特性,并测试了转子运行时轴承位移随转速的变化情况,以及转子固定转速下轴承位移随载荷大小的变化情况。实验结果与计算值进行了比较,验证了曲壳模型的正确性。