液体静压主轴精度高、承载能力和刚度大,常作为高速精密机床的重要部件,液体静压轴承理论是设计和解释其技术性能指标的基础。虽然现有基于液膜牛顿剪切模型的轴承理论较为成熟且已有大量学者使用该理论进行设计,但课题组在长期研究主轴并跟踪其实际应用发现,现有理论计算结果与实验结果存在显著差异,转速越高,差异越大。这一矛盾现象表明,主轴的剪切作用和表面特征导致轴承液膜流动特性发生了深刻变化,现有理论难以满足主轴精确定量设计的需要,有必要针对实际工况重新研究轴承理论的关键科学问题。本文主要研究如下:（1）重构了液固界面新液膜剪切模型,并基于该模型进行了轴承特性推导分析,为进一步建立可准确进行轴承设计的新理论奠定了模型基础。考虑主轴的剪切作用和表面特征对液膜剪切特性的影响,通过在压力流速分布模型中增加体现表面滑移和修正流速的特征参数,在剪切流速分布模型中增加体现剪切速度影响的特征参数,对液膜剪切模型进行了重构,并基于该模型推导了轴承的流量、压力、承载能力和刚度特性。（2）搭建了液体静压主轴试验台,开展了实验研究和不同表面特征对应的新液膜剪切模型的求解工作,并分析了轴承流量理论值和实测值间的相对误差。进行了不同间隙、表面粗糙度、转速和供油压力等条件下的轴承流量等参数测试实验,将流量特性及测试数据进行拟合求解不同表面特征下的新液膜剪切模型,并对轴承流量理论值和实测值间的误差进行分析发现:基于现有液膜剪切模型计算的流量值与实测值存在显著差异,同时也验证了重构的新液膜剪切模型的准确性和可靠性。（3）根据不同表面特征下轴承流量理论计算值和实际测试值间的误差分析,揭示了表面特征对液膜剪切特性的影响规律:液膜剪切特性主要受到油膜间隙的影响,与轴颈表面粗糙度关系很小。（4）构建了模型特征参数与间隙的函数关系,基于该关系完成了新液膜剪切模型的反求工作,得到了更加符合试验测量结果的液体静压轴承压力流流量新模型,提高了理论设计的准确性,并以新模型为基础推导了液体静压轴承的剪切流模型。本文研究工作为液固界面的剪切模型重构、轴承特性分析以及液膜剪切特性实验测试提供一定理论指导,也为高速精密主轴速度极限研究提供了参考。