质量特性参数的测量技术被广泛应用于航天航空和其它重要兵工领域。本文提出了一种基于单轴气浮台利用能量衰减与旋转移轴测量转动惯量和质心的方法,测量设备具有精度高、效率高、结构简单、成本低等优点。本文研究了测量原理和测量方法,包括测试装置设计、原理验证及影响测量精度的试验分析、样件实测,是质量特性参数一体化测量技术领域的一种新探索。本文完成的研究有以下几方面。　　测量原理和测量方法的研究是本文的重点部分。根据静压气体轴承摩擦力矩和功耗的计算公式,建立单轴气浮台能量衰减与气体润滑剂摩擦做功的关系,得出理想状态下单轴气浮台的低速自由转动是随时间衰减的单指数函数,进一步推导出能量衰减量在定速区间与所消耗的时间呈正比关系,从而提出了一种基于单轴气浮台的利用能量衰减测量转动惯量的方法。以转动惯量平行轴定理为基础,参照曲柄滑块机构的工作原理,研究了在质量已知的条件下,利用旋转移轴测量质心的方法,通过定量分析确定了角度旋转方案和计算质心的公式。以能量衰减与旋转移轴相结合的测量方案可以在一次操作过程中实现物体多个位置的转动惯量测量,并通过求解方程组获得物体质心,实现转动惯量和质心一体化测量。　　对常用旋转平台进行了比较和选型,设计了测试用的遥控电动旋转平台,以三维软件Solidworks为工具对结构进行了虚拟设计,具体分析了满足锁紧和定位要求的测试条件。根据单轴气浮台的工作要求设计了气路系统,搭建了以单轴气浮台为核心的测试装置。　　在测试装置上通过大量实验和曲线拟合,验证了理论推导和测量原理的可行性。以理论和试验手段相结合重点分析了工作温度、进气压力的波动、装置水平度等因素对气浮台系统稳态运行和测量精度的影响,提出了改进方法。以实例进行了曲线拟合精度的回归分析。　　确定了测量内容步骤和测量步骤。样件实测结果表明:转动惯量的测量精度可以达到0.5％以上,具有很高的实用价值和理论意义,为下一步的研究提供了依据和参考。